【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+H
2SO
4=FeSO
4+H
2↑
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.