Question

甲、乙、丙三位同学分别取铁粉和铜粉的均匀混合物与某稀硫酸反应，所得数据如下：

	甲	乙	丙
取用金属混合物的质量（/g）	10	10	20
取用稀硫酸的质量（/g）	100	120	100
反应后过滤得到干燥固体的质量（/g）	2	2	12

计算：
（1）金属混合物铁的质量分数；
（2）甲制得硫酸亚铁的质量；
（3）该稀硫酸的质量分数．

Answer

根据铁和铜与酸的反应进行分析，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应生成氢气，取10g混合物，与100g硫酸和120g硫酸反应都剩余2g固体，则可以判断10g混合物中含有铜的质量为2g，含铁的质量为8g，取20g混合物，与100g硫酸反应剩余12g固体，则说明与8g铁反应需要硫酸的质量为100g，然后根据反应的化学方程式求硫酸亚铁和稀硫酸的质量．
【解析】
（1）取10g混合物，与100g硫酸和120g硫酸反应都剩余2g固体，说明混合物中的铁全部参加反应，可以判断10g混合物中含有铜的质量为2g，含铁的质量为8g，所以混合物中铁的质量分数为：×100%=80%；

（2）取20g混合物，与100g硫酸反应剩余12g固体，则说明与8g铁反应需要硫酸的质量为100g，所以甲同学取的金属混合物与硫酸恰好完全反应，设生成硫酸亚铁的质量为x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56        152
8g         x
=，x=21.71g

（3）设与8g铁反应需要硫酸的质量为y
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56  98
8g   y
=，y=14g
稀硫酸的质量分数为：×100%=14%
答：（1）金属混合物中铁的质量分数为80%，
（2）甲制得硫酸亚铁的质量为21.71g，
（3）该稀硫酸的质量分数为14%．