15.鐵是常用的金屬材料.興趣小組的同學(xué)對某鐵制品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了測定. 稱取3g鐵屑,緩慢加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液,直到過量(假設(shè)除鐵以外的物質(zhì)都不與硫酸反應(yīng)),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示. 請計(jì)算:
(1)該鐵制品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(最終結(jié)果保留到0.1%); 
(2)所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).(要求有計(jì)算的過程) 
(3)恰好完全反應(yīng)時所得溶液的質(zhì)量為多少?

分析 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)生成了0.1g氫氣,根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算鐵的質(zhì)量、反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量,進(jìn)一步可以計(jì)算該鐵制品中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)后溶液的質(zhì)量.

解答 解:由題圖知,反應(yīng)中生成氫氣的質(zhì)量為0.1g,恰好完全反應(yīng)時消耗硫酸溶液的質(zhì)量為25g
設(shè)3g鐵屑中含鐵的質(zhì)量為x,參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為y
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56  98         2
x   y        0.1g
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{2}{0.1g}$
x=2.8g
y=4.9g
所以鐵制品中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{2.8g}{3g}$×100%≈93.3%,
硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{4.9g}{25g}$×100%=19.6%,
恰好完全反應(yīng)所得溶液的質(zhì)量=2.8g+25g-0.1g=27.7g.
故答案為:(1)該鐵制品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為93.3%;
(2)所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%;
(3)恰好完全反應(yīng)時所得溶液的質(zhì)量為27.7g.

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力,計(jì)算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性.

練習(xí)冊系列答案
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5.用化學(xué)用語填空:
(1)海洋中含量最多的氧化物H2O,人體中含量最多的金屬元素是Ca,
(2)硫酸根離子SO42-,2個銨根離子2NH4+

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6.93.7g某硫酸恰好與6.5g 鋅完全反應(yīng).試計(jì)算:
(1)生成氫氣多少g?
(2)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?

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3.某同學(xué)在測定某未知藍(lán)色溶液的組成時,得出了以下結(jié)論.其中正確的是( 。
A.KCl  CuSO4  NaOH  HClB.CuCl2  NaCl  BaCl2   KNO3
C.CuSO4 HCl  BaCl2  NaNO3D.NaCl   KNO3  HNO3  Na2SO4

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10.取碳酸鈉和氯化鈉組成的混合物13.9g與90.5g稀鹽酸恰好完全反應(yīng),共產(chǎn)生二氧化碳4.4g.請計(jì)算:
(1)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
(2)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列物質(zhì)加入水中,不能溶于水形成溶液的是( 。
A.蔗糖B.硝酸鉀C.植物油D.高錳酸鉀

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7.我國科學(xué)家在世界上首次成功拍攝高分辨圖象的水分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并揭示了單個水分子和“四分子水團(tuán)簇”的空間姿態(tài)(如圖).下列說法不正確的是( 。
A.水是由氫元素和氧元素組成的氧化物
B.利用水分子成像技術(shù),可解析霧霾的成因
C.利用該成果能觀測到氫原子和氧原子的原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)
D.該技術(shù)觀測到的“四分子水團(tuán)簇”并不是一種新的水分子

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4.某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品,在老師的指導(dǎo)下從如圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn).

(1)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣的文字表達(dá)式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣.
(2)甲同學(xué)從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣,收集氣體前,應(yīng)將集氣瓶裝滿水并蓋上玻璃片.收集氧氣還可選用的裝置是C.
(3)乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:
[提出猜想]
猜想I:反應(yīng)生成的MnO2分解放出O2;
猜想II:反應(yīng)生成的K2MnO4分解放出O2;
猜想III:反應(yīng)生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想Ⅰ錯誤;
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想II正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是制得了氧氣或收到了氧氣或?qū)Щ鹦悄緱l伸入試管內(nèi),木條復(fù)燃等.
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快.請說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?加了高錳酸鉀之后,產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣,同時產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用.
【實(shí)驗(yàn)反思】通過以上實(shí)驗(yàn)探究,你對“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問題是高錳酸鉀分解的最低溫度.

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5.修建鐵路所需大量鋼鐵是以鐵礦石為主要原料冶煉而得.
(1)寫出用一氧化碳和赤鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(2)雨后的鐵軌表面易產(chǎn)生少量的銹跡,這是因?yàn)殍F在潮濕的空氣中易生銹;
(3)實(shí)驗(yàn)室可用鹽酸除鐵銹,其化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(4)鋁熱劑是修建鐵路時常用的焊接材料,其反應(yīng)原理是鋁在一定條件下與氧化鐵反應(yīng)得到熔融的鐵與另一種氧化物,該反應(yīng)基本類型是置換反應(yīng).

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