Question

5．為了分析生鐵（主要成分為鐵和少量碳）中鐵的含量，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，即取6g生鐵與10%稀鹽酸反應(yīng)，并繪制了加入稀鹽酸的質(zhì)量與放出氣體質(zhì)量的關(guān)系圖（見圖1）．
說明：生鐵中雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)．
（1）鐵完全反應(yīng)用去稀鹽酸的質(zhì)量為73g．a(chǎn)的值為0.2．
（2）生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）

（3）某同學(xué)列出了如下計(jì)算式：
生鐵與鹽酸剛好反應(yīng)完全時(shí)所得溶液質(zhì)量=（73+6-0.2）g小明對該計(jì)算式提出了質(zhì)疑，請指出其中的錯(cuò)誤沒有去掉碳的質(zhì)量．
請按正確的做法計(jì)算反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計(jì)算過程，保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）
（4）將兩份適量相同的生鐵樣品加工成片狀和粉末狀，分別于足量的相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)，測得生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖2所示，請回答：
由圖中曲線分析得出，影響該化學(xué)反應(yīng)速率的因素是：反應(yīng)物形狀；請另外舉出一個(gè)生活或生產(chǎn)中控制化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)例：使用催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中提供的信息可以判斷稀鹽酸的質(zhì)量；
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
（2）根據(jù)稀鹽酸的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算生鐵中鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）生鐵中的碳不能和稀鹽酸反應(yīng)，也不溶于水；
（4）反應(yīng)物接觸越充分，反應(yīng)速率越快；
催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率．

解答 解：（1）由圖中信息可知，鐵完全反應(yīng)用去稀鹽酸的質(zhì)量為73g；
設(shè)生鐵中鐵質(zhì)量為x，生成氫氣質(zhì)量為y，生成氯化亞鐵質(zhì)量為z，
 Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
 56   73     127    2
x 73g×10% z   y
$\frac{56}{x}$=$\frac{73}{73g×10%}$=$\frac{127}{z}$=$\frac{2}{y}$，
x=5.6g，y=0.2g，z=12.7g，
故填：73；0.2．
（2）生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.6g}{6g}$×100%=93.3%，
答：生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%．
（3）其中的錯(cuò)誤是沒有去掉碳的質(zhì)量．
故填：沒有去掉碳的質(zhì)量．
反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{12.7g}{5.6g+73g-0.2g}$×100%=16.2%，
答：反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.2%．
（4）由圖中曲線分析得出，影響該化學(xué)反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物形狀；
生活或生產(chǎn)中可以通過使用催化劑控制化學(xué)反應(yīng)速率．
故填：反應(yīng)物形狀；使用催化劑．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．