Question

我國鋼鐵產(chǎn)量居全球第一，占全球總產(chǎn)量的30%以上．某興趣小組到鋼鐵廠做社會調(diào)查，取鋼樣（假設(shè)只含鐵和碳）進行實驗．他們向組成完全相同的四份鋼樣粉末中分別加入100g稀H₂SO₄溶液，充分反應(yīng)后，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

	實驗l	實驗2	實驗3	實驗4
鋼樣粉末質(zhì)量	2.84g	4.26g	6.23g	7.5lg
生成H2的質(zhì)量	0.10g	0.15g	0.20g	0.20g

請計算：稀硫酸完全反應(yīng)的實驗中，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？（結(jié)果保留至0.1%）

Answer 1

分析：根據(jù)上述實驗可知100g稀硫酸最多可產(chǎn)生0.2g氫氣，利用鐵和硫酸反應(yīng)的化學方程式，根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)硫酸亞鐵的質(zhì)量，用鐵的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量求出反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量，最后根據(jù)

硫酸亞鐵的質(zhì)量

反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量

×100%求出反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y．
       Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ 
       56       152   2
       x       y     0.2g
      

56

2

=

x

0.2g

       

152

2

=

y

0.2g

         x=5.6g            y=15.2g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

15.2g

5.6g+100g-0.2g

×100%=14.4%
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14.4%．

點評：本道題的實驗會將部分學生帶入誤區(qū)，誤以為要根據(jù)實驗三或?qū)嶒炈倪M行計算，其實我們只需要知道100克稀硫酸完全反應(yīng)會生成多少克氫氣，至于鐵的質(zhì)量需要通過計算才能知道，從實驗中是看不出來的．