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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
题目详情
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:
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.
实验 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
取用铁的样品的质量/g | 25g | 25g | 40g |
取用稀硫酸的质量/g | 280g | 200g | 200g |
充分反应后,生成氢气的质量/g | 0.5g | 0.5g | 0.5g |
(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.
▼优质解答
答案和解析
(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
=
=
x=14g
y=24.5g
样品中铁的质量分数=
×100%=56%
(3)稀硫酸中溶质质量分数=
×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%.
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 |
(3)稀硫酸中溶质质量分数=
24.5g |
200g |
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%.
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