Question

【題目】科學興趣小組的同學在老師的指導下，對用鐵碳合金制作的井蓋中單質鐵的含量進行了測定．他們請老師將一塊破碎的井蓋樣品進行粉碎處理，四組同學各取12.0g 粉末樣品罝于燒杯中，然后加入一定質量的稀硫酸，充分反應后，對燒杯中剩余固體進行稱量，相關的實驗數據記錄如表：

組別 編號	樣品質量/g	加入稀硫酸質量/g	剩余固體 質量/g
1	12.0	80.0	0.8
2	12.0	80.0	0.8
3	12.0	100.0	1.0
4	12.0	100.0	0.8

（1）分析上表數據可知，編號為組的同學其剩余固體質量的數據不合理．
（2）該井蓋樣品中單質鐵的質量分數=（結果保留至0.1%）
（3）反應所用硫酸溶液中溶質的質量分數是多少？（寫出計算過程）
（4）如果井蓋已生銹，你認為要準確地測得樣品中鐵元素的質量分數，應該將上述實驗中測量“剩余固體質量”改成測量下列中的（填字母）．
A.加入稀硫酸的體積
B.反應完全后燒杯中所有物質的質量
C.反應完全后燒杯中所有物質的質量和剩余固體質量．

Answer 1

【答案】
（1）3
（2）93.3%
（3）

設硫酸的質量為x

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

56 98

11.2g x

x=19.6g

硫酸溶液中溶質的質量分數==24.5%

答：硫酸溶液中溶質的質量分數為24.5%．

（4）C
【解析】解：（1）向12克樣品中加入80克稀硫酸，剩余固體0.8克，剩余固體中一定有碳，可能還有剩余的鐵；向12克樣品中加入100克稀硫酸，剩余固體的質量只能比0.8克少，或者為0.8克，絕對不可能比0.8克大．所以答案是：編號為3組的同學其剩余固體質量的數據不合理；（2）根據表中數據可知樣品中鐵的質量為12.0g﹣0.8g=11.2g， 單質鐵的質量分數= ×100%=93.3%；
答：井蓋樣品中單質鐵的質量分數為93.3%；
3）設硫酸的質量為x
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 98
11.2g x

x=19.6g
硫酸溶液中溶質的質量分數==24.5%
答：硫酸溶液中溶質的質量分數為24.5%．
4）A、測出加入稀硫酸的體積并不能算出單質鐵的質量和鐵銹的質量．
B、測出反應完全后燒杯中所有物質的質量，只能求出氫氣的質量，進而求出單質鐵的質量，并不能求出鐵銹的質量．
C、測出反應完全后燒杯中所有物質的質量，可求出氫氣的質量，進而求出單質鐵的質量；測出剩余固體的質量，可用樣品的質量﹣鐵的質量﹣剩余固體的質量求出鐵銹的質量，進而求出鐵銹中鐵元素的質量．最后求出樣品中鐵元素的質量分數．
故選C．
所以答案是（1）3；（2）93.3%；（3）33.5%；（4）C
【考點精析】利用根據化學反應方程式的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知各物質間質量比=系數×相對分子質量之比．