Question

（8分）有鐵粉和銅粉的均勻混合物，甲、乙、丙三位同學分別取該混合物與稀硫酸反應(yīng)，所得數(shù)據(jù)如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質(zhì)量/g	10	10	20
取用稀硫酸的質(zhì)量/g	100	120	100
反應(yīng)后過濾，得干燥固體的質(zhì)量/g	4	4	13

請分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）甲所得溶液中含有溶質(zhì)的是                。

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，若取用金屬混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為                。

（3）計算丙同學所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程，計算結(jié)果精確到0.1%）

 

Answer 1

【答案】

(1) H₂SO₄ 、FeSO₄ (各1分，共2分)

 (2) 6.6g (2分)

(3) 17.8%

【解析】（1）由金屬活動性可知鐵與酸反應(yīng)，而銅不可與酸反應(yīng)，F(xiàn)e+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，又由丙同學實驗數(shù)據(jù)可分析出甲同學實驗過程中稀硫酸有剩余，故溶液溶質(zhì)為H₂SO₄ 、FeSO₄

（2）由甲、丙同學實驗數(shù)數(shù)據(jù)可知，100g稀硫酸可以與7gFe反應(yīng)，故120g稀硫酸可以與8.4gFe反應(yīng)，15g該金屬混合物含F(xiàn)e質(zhì)量為15g×(10g-4g)/10g=9g,故金屬混合物15g加入到120g稀硫酸中，充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為15g-8.4g=6.6g

（3）解：由甲、乙兩同學實驗數(shù)據(jù)對比知,：10g金屬混合物中鐵已完全反應(yīng)，剩余4g固體為銅，由此推知20g金屬混合物中含銅8g。由于丙同學實驗剩余的13g固體中含鐵5g，故丙同學實驗中硫酸已完全反應(yīng)，且參加反應(yīng)的鐵為7g。            

設(shè)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y

Fe   +   H₂SO₄  =  FeSO₄   +   H₂↑

56                152        2   

7g                 x         y   

得方程  56 ：152 = 7g ：x                                  

56 ：2 = 7g ：y                                   

解得  x = 19g    y = 0.25 g                               

∴反應(yīng)后溶液質(zhì)量為：20g -13g + 100g -0.25g = 106.75 g            

反應(yīng)后溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

  

答：丙同學所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為17.8%