Question

13．某同學(xué)對生鐵的組成進(jìn)行研究．稱取生鐵樣品40g，把500g稀硫酸分5次加入樣品中，測得實驗數(shù)據(jù)見下表：（生鐵中的雜質(zhì)不溶于水，也不和稀硫酸反應(yīng)）

實驗序號	加入稀硫酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第1次	100	28.8
第2次	100	17.6
第3次	100	6.4
第4次	100	m
第5次	100	1.2

（1）第4次剩余固體的質(zhì)量m=1.2g
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%．
（3）40g的生鐵樣品完全反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量是多少？（請寫出計算的過程）
（4）在圖中畫出40g樣品中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系．

Answer 1

分析 由第1、2、3次反應(yīng)可知，100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應(yīng)，由第4、5次反應(yīng)可知，第4次反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是5.2g，即m=6.4-5.2=1.2；
鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以計算鐵的質(zhì)量和生成氫氣的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）第4次反應(yīng)中，鐵不足，即第4次反應(yīng)中鐵已經(jīng)完全反應(yīng)，因此第4次剩余固體的質(zhì)量m=1.2g．
故填：1.2．
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量為：40g-1.2g=38.8g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{38.8g}{40g}$×100%=97%，
答：該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%．
（3）設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                          2
38.8g                     x
$\frac{56}{38.8g}$=$\frac{2}{x}$，
x=1.4g，
答：40g的生鐵樣品完全反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量是1.4g．
（4）100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應(yīng)，設(shè)38.8g鐵恰好和質(zhì)量為y的稀硫酸反應(yīng)，
$\frac{100}{11.2g}$=$\frac{y}{38.8g}$，
y=346.4g，
40g樣品中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示：

點評 本題主要考查學(xué)生運用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．