Question

19．在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一瓶溶液（如圖），為了測(cè)定某鐵合金（假設(shè)只合鐵和碳）中碳的合量，現(xiàn)將5.8g鐵樣品放入三個(gè)燒杯中，取瓶中溶液25g、50g、25g分三次倒入，然后用電子秤稱量三個(gè)燒杯中的混合物質(zhì)量（燒杯質(zhì)量除外），如圖，回答下列問題：

（l）寫出如圖反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄十H₂↑；
（2）求解5.8g鐵樣品中鐵的質(zhì)量（X）的比例式是$\frac{56}{X}=\frac{2}{0.2g}$；
（3）鐵樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為3.4%（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）；
（4）所使用瓶中液體溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

Answer 1

分析 （1）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，第一次實(shí)驗(yàn)生成的氫氣質(zhì)量為25g+5.8g-30.7g=0.1g，第二次實(shí)驗(yàn)生成的氫氣質(zhì)量為50g+5.8g-55.6g=0.2g，第三次實(shí)驗(yàn)生成的氫氣質(zhì)量為75g+5.8g-80.6g=0.2g，所以5.8g鐵樣品完全反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量為0.2g；
（3）根據(jù)氫氣的質(zhì)量計(jì)算5.8g鐵樣品中鐵的質(zhì)量，則樣品中碳的質(zhì)量=5.8g-鐵的質(zhì)量，及一步計(jì)算樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）根據(jù)（2）分析，第一次實(shí)驗(yàn)硫酸完全反應(yīng)，根據(jù)氫氣的質(zhì)量計(jì)算硫酸的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算瓶中液體溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄十H₂↑；
（2）設(shè)5.8g鐵樣品中鐵的質(zhì)量為X，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄十H₂↑；
56                           2
X                           0.2g
$\frac{56}{X}=\frac{2}{0.2g}$，
X=5.6g
（3）樣品中碳的質(zhì)量為5.8g-5.6g=0.2g，樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.2g}{5.8g}×100%$≈3.4%；
（4）設(shè)25g稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄十H₂↑；
         98                   2
          y                  0.1g
$\frac{98}{y}=\frac{2}{0.1g}$
y=4.9g
稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4.9g}{25g}×100%$=19.6%，
答：（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄十H₂↑；
（2）$\frac{56}{X}=\frac{2}{0.2g}$，
（3）樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為3.4%
（4）所使用瓶中液體溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

點(diǎn)評(píng) 此題是對(duì)化學(xué)方程式計(jì)算的考查，解題的關(guān)鍵是找到已知量，此題則是利用反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化求出生成氫氣的質(zhì)量，而后根據(jù)它的質(zhì)量求出其它的需要的物質(zhì)的質(zhì)量解答即可．