Question

一凡同学对生铁的组成进行研究，称取生铁样品 40g，把 500g 稀硫酸分 5 次加入样品中， 测得实验数据见下表：（杂质不溶于水，也不和稀硫酸反应）

实验序号	加入稀硫酸的质量/g	剩余固体的质量/g
第 1 次	100	28.8
第 2 次	100	17.6
第 3 次	100	M
第 4 次	100	1.2
第 5 次	100	N

（1）第 3 次剩余固体的质量 M=_____第 5 次剩余固体的质量 N=_____

（2）该生铁样品中铁的质量分数为_____。

（3）计算第 3 次反应结束后所得溶液的溶质质量分数。_____（写出计算过程，保留一位小数）

Answer

6.4 1.2 97% 27.4%

【解析】

（1）每100g的硫酸完全反应，反应掉的铁的质量是11.2g，由于在第4次时剩余混合物的质量总共有1.2g，由于17.6g-1.2g=16.4g，11.2g＜16.4g＜11.2g×2，所以第3次硫酸完全反应，剩余固体的质量为17.6-11.2g=6.4g；第4次硫酸有剩余，剩余固体不再与硫酸反应，第五次剩余的杂质是1.2g，所以M=6.4，N=1.2，故填：6.4；1.2。

（2）该生铁样品中铁的质量分数为：=97%；

（3）设第3次反应结束后得溶液的FeSO4溶质质量为x，产生氢气的质量为y。反应掉的铁的质量为：40g-6.4g=33.6g。

解得：x=91.2g；y=1.2g。

得溶液的溶质质量分数为：。

答：第 3 次反应结束后所得溶液的溶质质量分数为27.4%。故填：27.4%。