Question

【題目】某化學(xué)課外活動小組測定長期放置的鐵粉中鐵單質(zhì)的百分含量．他們準(zhǔn)確稱量兩份質(zhì)量各為10.0g的鐵粉樣品，分別進(jìn)行如下操作：

（1）如圖所示甲同學(xué)記錄天平砝碼和游碼的數(shù)據(jù)為54.0g．將氣球中的10.0g鐵粉樣品加入到盛有過量的稀硫酸的錐形瓶中，反應(yīng)停止后，天平是否平衡（不考慮空氣浮力）______（填“是”或“否”）；要想獲取實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)，后面必須的操作是______（假設(shè)氣球不破裂且能恢復(fù)原狀）．

A打開彈簧夾a放出氣體 B取下砝碼

C向右撥動游碼至天平平衡 D向左撥動游碼至天平平衡

（2）乙同學(xué)把10.0g鐵粉樣品加入到足量的硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體10.8g，計算該樣品中鐵單質(zhì)的百分含量__________．（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】是 AD 設(shè)樣品中的鐵的質(zhì)量為x，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅的質(zhì)量y，則有

即,

根據(jù)題意

解得x=5.6g

樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%。

【解析】

（1）將氣球中的10.0g鐵粉樣品加入到盛有過量的稀硫酸的錐形瓶中，反應(yīng)停止后，由于反應(yīng)處于密閉環(huán)境中，且題干提示不考慮空氣的浮力，所以天平平衡；

題目是想通過生成氫氣的質(zhì)量求算鐵的質(zhì)量，而氫氣的質(zhì)量可以通過錐形瓶內(nèi)的總質(zhì)量的變化確定，所以在反應(yīng)前稱量質(zhì)量后，等反應(yīng)結(jié)束后，將彈簧夾打開后放出氣體，也就是氫氣逸出，然后繼續(xù)稱量質(zhì)量，前后的質(zhì)量差就是氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫氣的質(zhì)量和化學(xué)方程式計算出鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計算出樣品中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（2）設(shè)樣品中的鐵的質(zhì)量為x，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅的質(zhì)量y，則有

即,

根據(jù)題意

解得x=5.6g

樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%。