Question

甲乙丙三位同學分別取鐵粉和銅粉的均勻混合物與某稀硫酸反應，所得數(shù)據(jù)如下：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質(zhì)量	10	10	20
取用稀硫酸的質(zhì)量/g	100	120	100
反應后過濾得到干燥固體的質(zhì)量/g	2	2	12

計算：
（1）金屬混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（2）甲制得硫酸亞鐵的質(zhì)量．
（3）該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：根據(jù)鐵和銅與酸的反應進行分析，鐵能與稀硫酸反應生成氫氣，銅不與稀硫酸反應生成氫氣，取10g混合物，與100g硫酸和120g硫酸反應都剩余2g固體，則可以判斷10g混合物中含有銅的質(zhì)量為2g，含鐵的質(zhì)量為8g，取20g混合物，與100g硫酸反應剩余12g固體，則說明與8g鐵反應需要硫酸的質(zhì)量為100g，然后根據(jù)反應的化學方程式求硫酸亞鐵和稀硫酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）比較甲乙兩組數(shù)據(jù)可以知道，取10g混合物，分別與100g硫酸和120g硫酸反應都剩余2g固體，說明混合物中的鐵全部參加反應，可以判斷10g混合物中含有銅的質(zhì)量為2g，含鐵的質(zhì)量為8g，所以混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

8g

10g

×100%=80%；
（2）分析丙中的數(shù)據(jù)可以知道，取20g混合物，與100g硫酸反應剩余12g固體，結(jié)合甲組的數(shù)據(jù)可以知道與8g鐵反應需要硫酸的質(zhì)量為100g，所以甲同學取的金屬混合物與硫酸恰好完全反應，
設(shè)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x，與8g鐵反應需要硫酸的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56  98    152
8g   y    x
 

56

8g

=

152

x

=

98

y

 
解得：x=21.7g，y=14g；
（3）稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

14g

100g

×100%=14%．
故答案為：（1）金屬混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%．
（2）甲制得硫酸亞鐵的質(zhì)量為21.7g．
（3）該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14%．

點評：本題主要考查學生對金屬的化學性質(zhì)的認識，以及運用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．