Question

12．現有一種銅和鐵的混合物樣品．某學生取10.0g此樣品置于燒杯中，將80.0mL稀硫酸分四次加入燒杯并作相關記錄．
有關數據記錄如表：

加硫酸的次數序號	加入硫酸的體積/mL	剩余固體的質量/g
1	20.0	7.20
2	20.0	4.40
3	20.0	2.00
4	20.0	2.00

（1）寫出鐵與稀硫酸反應的離子方程式Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（2）請計算所用硫酸溶液中硫酸的物質的量濃度．

Answer 1

分析 （1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵與氫氣；
（2）分析表中數據可知，前兩次硫酸均不足，用第一次數據計算，第1組中參加反應的Fe為10g-7.20g=2.80g，硫酸完全反應，根據方程式計算20mL溶液中硫酸的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵與氫氣，反應離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）比較表格中數據可以發(fā)現，每加入20mL硫酸，第1、2次剩余固體的質量均減小2.8g克，而第3次減少2.4g，故前兩次硫酸均不足，用第一次數據計算，第1組中參加反應的Fe為：10g-7.20g=2.80g，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56g   1mol
2.8g    n
n=$\frac{2.8g×1mol}{56g}$=0.05mol
則硫酸的物質的量濃度為：$\frac{0.05mol}{0.02L}$=2.5mol/L，
答：該硫酸的物質的量濃度為2.5mol/L．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，題目難度中等，側重考查學生對實驗數據的分析處理能力，根據固體質量變化判斷過量問是解題關鍵，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．