Question

13．某同學對生鐵的組成進行研究．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：（生鐵中的雜質不溶于水，也不和稀硫酸反應）

實驗序號	加入稀硫酸的質量/g	剩余固體的質量/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次剩余固體的質量m=1.2g
（2）該生鐵樣品中鐵的質量分數(shù)為97%．
（3）40g的生鐵樣品完全反應后生成氫氣的質量是多少？（請寫出計算的過程）
（4）在圖中畫出40g樣品中產生氣體的質量與加入稀硫酸的質量關系．

Answer 1

分析 由第1、2、3次反應可知，100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應，由第4、5次反應可知，第4次反應的鐵的質量是5.2g，即m=6.4-5.2=1.2；
鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)反應的化學方程式和提供的數(shù)據(jù)可以計算鐵的質量和生成氫氣的質量，進一步可以計算生鐵中鐵的質量分數(shù)．

解答 解：（1）第4次反應中，鐵不足，即第4次反應中鐵已經(jīng)完全反應，因此第4次剩余固體的質量m=1.2g．
故填：1.2．
（2）該生鐵樣品中鐵的質量為：40g-1.2g=38.8g，鐵的質量分數(shù)為：$\frac{38.8g}{40g}$×100%=97%，
答：該生鐵樣品中鐵的質量分數(shù)為97%．
（3）設生成氫氣的質量為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后生成氫氣的質量是1.4g．
（4）100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應，設38.8g鐵恰好和質量為y的稀硫酸反應，
$\frac{100}{11.2g}$=$\frac{y}{38.8g}$，
y=346.4g，
40g樣品中產生氣體的質量與加入稀硫酸的質量關系如下圖所示：

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