Question

有一份铁的样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）．为了解其组成，某同学进行了如下实验，所

有一份铁的样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）．为了解其组成，某同学进行了如下实验，所得数据如下：实验第一次第二次第三次取用铁的样品的质量/g25g25g40g取用稀硫酸的质量/g280g200g200g充分反应后，生成氢气的质量/g0.5g0.5g0.5g请你认真分析数据，回答下列问题：（1）三次实验中，第______次所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；（2）计算样品中铁的质量分数；（3）计算稀硫酸的溶质质量分数．

Answer 1

（1）由题意可知，杂质不与稀硫酸发生反应，而铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时放出氢气；
对比第一次、第二次的实验数据，在增加了稀硫酸的量后，产生氢气的质量不变，说明金属已完全反应，因此可得出反应生成0.5g氢气时需要金属混合物25g；对比第二次与第三次实验数据，所用稀硫酸量相同时，增加金属混合物的量后，放出氢气的质量仍为0.5g，说明产生0.5g氢气时200g稀硫酸完全反应；因此可得出生成0.5g氢气时需要消耗200g稀硫酸；所以三次实验中，第二次所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；故填：二；
（2）设生成0.5g氢气需要铁的质量为x，硫酸的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98         2
x   y         0.5g

56

x

＝

98

y

＝

2

0.5g

x=14g
y=24.5g
样品中铁的质量分数=

14g

25g

×100%=56%
（3）稀硫酸中溶质质量分数=

24.5g

200g

×100%=12.25%
答：（1）样品中铁的质量分数为56%；（2）该稀硫酸中溶质质量分数为12.25%．