(2009?西城區(qū)一模)科學興趣小組的同學在老師的指導下,對用鐵碳合金制作的;罩袉钨|(zhì)鐵的含量進行了測定.他們將幾枚;諛悠愤M行粉碎處理,四組同學各取6.0g粉末樣品置于燒杯中,然后加入一定質(zhì)量的稀硫酸,充分反應后,對燒杯中剩余固體進行稱量.相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)記錄如表:
 組別編號樣品質(zhì)量/g 加入稀硫酸質(zhì)量/g 剩余固體質(zhì)量/g 
16.040.00.4
26.040.00.4
36.050.00.6
46.050.00.4
(1)分析上表數(shù)據(jù)可知,編號為______組的同學其剩余固體質(zhì)量的數(shù)據(jù)不合理.
(2)該;諛悠分袉钨|(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為多少?
(3)若某些組同學所用試劑恰好完全反應,反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少?
(4)如果;找焉P,你認為要準確地測得樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),實驗中測量“剩余固體質(zhì)量”應該改成測量下列中的______(填字母).
A.加入稀硫酸的體積
B.反應完全后燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量
C.反應完全后燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量和剩余固體質(zhì)量.
【答案】分析:(1)鐵與硫酸反應,碳與硫酸不反應,向一定量的合金中加入稀硫酸,加入的稀硫酸越多,剩余固體的質(zhì)量應該越少,當鐵反應完時剩余固體的質(zhì)量不再減少.
(2)由上述實驗可知剩余固體中只有碳,沒有鐵,固體前后減少的質(zhì)量為鐵的質(zhì)量,根據(jù)×100%可求出樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù).
(3)根據(jù)1、2、4三組實驗數(shù)據(jù)分析可知第4組實驗中稀硫酸一定過量,只能是1、2兩組實驗恰好完全反應.
反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%,溶質(zhì)是硫酸亞鐵,可根據(jù)鐵的質(zhì)量求出,反應后溶液的質(zhì)量=鐵的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量.
(4)樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=×100%,樣品的質(zhì)量已知,鐵元素的質(zhì)量包括單質(zhì)鐵的質(zhì)量和鐵銹中鐵元素的質(zhì)量,實驗中所測量的數(shù)據(jù)的目的就是要求出單質(zhì)鐵的質(zhì)量和鐵銹的質(zhì)量.
解答:解:(1)向6克樣品中加入40克稀硫酸,剩余固體0.4克,剩余固體中一定有碳,可能還有剩余的鐵;向6克樣品中加入50克稀硫酸,剩余固體的質(zhì)量只能比0.4克少,或者為0.4克,絕對不可能比0.4克大.故答案為:3
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知樣品中鐵的質(zhì)量為6.0g-0.4g=5.6g
單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)=×100%=93.3%
答:;諛悠分袉钨|(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為93.3%
(3)設生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x,生成氫氣的質(zhì)量為y.
      Fe+H2SO4=FeSO4+H2
      56              152      2
     5.6g              x       y
          
      x=15.2g             y=0.2g
反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%=33.5%
答:反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為33.5%.
(4)A、測出加入稀硫酸的體積并不能算出單質(zhì)鐵的質(zhì)量和鐵銹的質(zhì)量.
B、測出反應完全后燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量,只能求出氫氣的質(zhì)量,進而求出單質(zhì)鐵的質(zhì)量,并不能求出鐵銹的質(zhì)量.
C、測出反應完全后燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量,可求出氫氣的質(zhì)量,進而求出單質(zhì)鐵的質(zhì)量;測出剩余固體的質(zhì)量,可用樣品的質(zhì)量-鐵的質(zhì)量-剩余固體的質(zhì)量求出鐵銹的質(zhì)量,進而求出鐵銹中鐵元素的質(zhì)量.最后用×100%求出樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù).
故選C
點評:做化學計算題時有關(guān)反應前后減少的質(zhì)量的計算比較多,因此學生一定要掌握規(guī)律,反應前后燒杯中總物質(zhì)減少的質(zhì)量一般為反應生成氣體的質(zhì)量,反應前后固體減少的質(zhì)量一般為固體中參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量.
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