Question

某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應。實驗數據如下表：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸	200 g	150 g	150 g
加入的鐵樣品	9 g	9 g	14 g
充分反應后，燒杯+剩余物	208.7 g	158.7 g	163.7 g

請你認真分析數據，完成下列問題：
（1）哪位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應？
（2）計算樣品中鐵的質量分數。
（3）計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數。
（燒杯的質量為25.4 g；計算結果精確到1%）

Answer 1

(1)乙  (2)93.3%  (3)17.1%

(1)甲、乙、丙均產生0.3 g H₂，甲可看作是在乙的基礎上再加50 g H₂SO₄，丙可看作是在乙的基礎上再加5 g鐵，均未再多產生氣體，說明乙中H₂SO₄與鐵恰好完全反應。
(2)由乙組數據計算：
Fe+H₂SO₄====FeSO₄+H₂↑
56                  2
m(Fe)              0.3 g
m(Fe)=g="8.4" g
樣品中鐵的質量分數w(Fe)=×100%=93.3%
(3)Fe+H₂SO₄====FeSO₄  +  H₂↑
152        2
m(FeSO₄)   0.3 g
m(FeSO₄)=g="22.8" g
w(FeSO₄)=×100%=17.1%