Question

11．某興趣小組的同學(xué)取三份不同質(zhì)量的鐵合金粉末，分別加到400g相同濃度的H₂SO₄溶液中（其它成分不溶于水且不與稀硫酸反應(yīng)），充分反應(yīng)后，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入鐵合金樣品的質(zhì)量/g	6	12	36
生成氣體的質(zhì)量/g	0.2	0.4	0.8

（1）I完全反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量為405.4g．
（2）II結(jié)束后的溶液中，還能溶解鐵合金樣品的質(zhì)量為12g．
（3）計(jì)算III完全反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 根據(jù)鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，依據(jù)表中的數(shù)據(jù)、質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                         0.2g
   $\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.2g}$
    x=5.6g
I完全反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量為400g+5.6g-0.2g=405.4g；
（2）根據(jù)表格可以看出，每6g合金生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，生成0.8g氫氣需要合金的質(zhì)量為24g，故Ⅱ結(jié)束后的溶液中，還能溶解鐵合金樣品的質(zhì)量為24g-12g=12g；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為z，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，則有
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
z         y    0.8g
$\frac{56}{z}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.8g}$
z=22.4g
y=60.8g
所以Ⅲ完全反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量為：22.4g+400g-0.8g=421.6g
Ⅲ完全反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{60.8g}{421.6g}$×100%=14.4%．
故答案為：（1）405.4g；
（2）12g；
（3）14.4%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，依據(jù)表中的數(shù)據(jù)、質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計(jì)算．