某化學小組的同學到鋼鐵廠做社會調(diào)查.他們抽取組成相同、質(zhì)量不同的三份鋼的樣品(假設鋼的樣品中只含鐵和碳),分別加入100g 19.6%的硫酸進行實驗(見下表),充分反應后,用得到的實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的圖象.
實驗序號 鋼樣的質(zhì)量/g 19.6%硫酸的質(zhì)量/g
5.68 100g
8.52 100g
12.46 100g
精英家教網(wǎng)
試回答:
(1)實驗一中參加反應的鐵的質(zhì)量為多少克?
(2)稀硫酸完全反應的實驗中,反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少?
分析:(1)對比實驗一、實驗二可得,實驗一中5.68g鋼樣與稀硫酸完全反應,根據(jù)鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣的化學方程式,由反應放出氫氣的質(zhì)量可計算參加反應鐵的質(zhì)量;
(2)由實驗一的數(shù)據(jù)可知,5.68g鋼樣完全反應放出氫氣0.2g,同樣組成的鋼樣11.36g完全反應可放出氫氣0.4g;而實驗三取鋼樣12.46g時結(jié)果得到氫氣只有0.4g,說明鋼樣未完全反應,則稀硫酸不足,稀硫酸完全反應;此時所得溶液為硫酸亞鐵溶液,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
硫酸亞鐵的質(zhì)量
反應后溶液質(zhì)量
×100%
,硫酸亞鐵質(zhì)量要根據(jù)反應的化學方程式,由生成氫氣質(zhì)量計算;而反應后溶液質(zhì)量可根據(jù)質(zhì)量守恒進行計算.
解答:解:(1)設實驗一中參加反應的鐵的質(zhì)量為x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
56              2
x              0.2g
56
x
=
2
0.2g
  x=5.6g
(2)實驗三中100g稀硫酸完全反應;設反應生成FeSO4的質(zhì)量為y;消耗鐵的質(zhì)量為z
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
56        152   2
z          y   0.4g
152
y
=
2
0.4g
  y=30.4g
56
z
=
2
0.4g
  z=11.2g
所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
30.4g
100g+11.2-0.4g
×100%=27.4%
答:(1)實驗一中參加反應的鐵的質(zhì)量為5.6g;
(2)稀硫酸完全反應的實驗三中,反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是27.4%.
點評:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,稀硫酸完全反應的實驗三所得溶液質(zhì)量=稀硫酸質(zhì)量+鋼樣中參加反應鐵的質(zhì)量-生成氫氣的質(zhì)量.
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(已知生鐵含碳2%~4.3%,鋼含碳0.03%~2%)
(1)實驗I中參加反應的鐵質(zhì)量為
 
克,該合金是
 
(生鐵或鋼).
(2)實驗Ⅱ中參加反應的硫酸質(zhì)量是
 
克.
(3)實驗
 
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