Question

9．已知某金屬粉末中除含有Fe外還含有一定量的Cu，為測定其中Fe的質量分數(shù)，某化學興趣小組的同學展開了如下的實驗探究．  
取20g該金屬粉末，把100g稀硫酸平均分成5份依次加入，充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量．實驗過程中得到的部分數(shù)據(jù)與圖象如下：

加NaOH溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	…
剩余固體的質量/g	16.5	n	9.5	…

（1）分析以上數(shù)據(jù)可知，上表中n的值為13；
（2）該金屬粉末中Fe的質量分數(shù)為70%；
（3）第三次加稀硫酸時，完全反應后共生成的氫氣質量是多少？（結果保留三位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應用去固體3.5g固體，第二次，也應反應掉固體3.5g，找出規(guī)律，每次減少固體3.5g，所以上表中n的值為13；
（2）由圖中可知，剩余物質為雜質為6g，則鐵的質量為20g-6g=14g，則可以據(jù)此求出該金屬粉末中鐵的質量分數(shù)；
（3）利用化學方程式的進行計算，正確書寫化學方程式，根據(jù)已知量和未知量，列比例式，解答，求出氫氣的質量．

解答 解：（1）分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應用去3.5g固體，第二次，也應反應掉3.5g，所以上表中n的值為13；
（2）有圖中可知，該金屬粉末中鐵的質量分數(shù)為：$\frac{20g-6g}{20g}$×100%=70%；
（3）從表中數(shù)據(jù)可以知道第三次加稀硫酸時，完全反應后共消耗鐵的質量為：20g-9.5g=10.5g
設生成氫氣的質量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
10.5g           x
$\frac{56}{10.5g}$=$\frac{2}{x}$
解得：x=0.375g
答：第三次加稀硫酸時，完全反應后共生成的氫氣質量是0.375g．
故答案為：（1）13；
（2）70%；
（3）0.375g．

點評 本題主要考查了金屬的化學性質和金屬活動性順序及其應用，掌握有關溶質質量分數(shù)的簡單計算和根據(jù)化學方程式的計算．