Question

11．某化學(xué)興趣小組為測定生鐵樣品（樣品中的其他成分不參加反應(yīng)，也不溶于水）中鐵的純度，并得到純凈的一定濃度的硫酸亞鐵溶液．進(jìn)行了如下實驗：

注：反應(yīng)①結(jié)束后，所加稀硫酸剛好反應(yīng)一半，反應(yīng)②恰好完全反應(yīng)．
請回答下列問題：
（1）寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）根據(jù)已知條件列出求解①中參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量（X）的比例式$\frac{56}{X}$=$\frac{2}{0.4g}$．
（3）該生鐵樣品中鐵的純度為96.6%；（保留到0.1%）
（4）若最終得到的濾液為不飽和溶液，則所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.3%．
（5）若用98%的濃硫酸配制上述實驗所用的稀硫酸，需加加水的質(zhì)量為160g．

Answer 1

分析 鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，第一次反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計算其它數(shù)據(jù)，進(jìn)一步可以進(jìn)行相關(guān)方面的計算；
溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變．

解答 解：（1）鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）設(shè)鐵的質(zhì)量為X，①中參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為y，反應(yīng)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為z，
反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：11.6g+200g-211.2g=0.4g，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56  98   152   2
X   y     z   0.4g
$\frac{56}{X}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{152}{z}$=$\frac{2}{0.4g}$，
X=11.2g，y=19.6g，z=30.4g，
故填：$\frac{56}{X}$=$\frac{2}{0.4g}$．
（3）該生鐵樣品中鐵的純度為：$\frac{11.2g}{11.6g}$×100%=96.6%．
故填：96.6%．
（4）因為反應(yīng)①結(jié)束后，所加稀硫酸剛好反應(yīng)一半，反應(yīng)②恰好完全反應(yīng)，因此反應(yīng)生成硫酸亞鐵總質(zhì)量為：30.4g+30.4g=60.8g，
反應(yīng)后溶液質(zhì)量為：11.2g+200g+11.2g-21.6g-0.4g=200.4g，
則所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{60.8g}{200.4g}$×100%=30.3%，
故填：30.3%．
（5）設(shè)需要水的質(zhì)量為m，
稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%，
需要濃硫酸質(zhì)量為：（200g×19.6%）÷98%=40g，
需要加入水的質(zhì)量為：200g-40g=160g．
故填：160g．

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，同時考查了分析數(shù)據(jù)的能力，計算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．