Question

4．為測定某碳素鋼樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，現(xiàn)取一定質(zhì)量的樣品粉未于質(zhì)量為51.8克的燒杯中，然后逐步加入一定質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，當加入92.5g稀硫酸時恰好完全反應(yīng)，加入稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系如圖．
（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量為37g．
（2）反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）反應(yīng)結(jié)束后，小明不慎向燒杯中多加了10g稀硫酸，若在圖中補繪此過程中稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系圖，所得線段的終點位于線段AB延長線的上方（填：上方、下方或線上）．

Answer 1

分析 （1）實驗開始時燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)碳素鋼樣品的總質(zhì)量為88.8g，因此，總質(zhì)量減去燒杯的質(zhì)量即為取用的樣品質(zhì)量；
（2）利用質(zhì)量守恒定律可計算出鐵與硫酸恰好完全反應(yīng)時放出氫氣的質(zhì)量，由反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算參加反應(yīng)的鐵和生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，進而求樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)和反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）多加的硫酸沒發(fā)生反應(yīng)而溶液質(zhì)量直接增加，而此前溶液增加量為所加稀硫酸質(zhì)量與放出氫氣質(zhì)量的差，因此，補繪的線段的終點高于原線段的沿長線．

解答 解：（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量=88.8g-51.8g=37g
故答案為：37g；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應(yīng)時放出氫氣的質(zhì)量=92.5g+88.8g-180g=1.3g，
設(shè)參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，則
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   1.3g
$\frac{56}{x}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{1.3g}$
x=36.4g，y=98.8g
樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量為：37g-36.4g=0.6g
反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{15.2g}{180g-0.6g-51.8g}$×100%=11.9%；
答：反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為11.9%；
（3）由于多加入10g稀硫酸時溶液增加量大于恰好完全反應(yīng)前的溶液增加量，所以，補繪此過程中稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系圖，所得線段的終點位于線段AB延長線的上方；
故答案為：上方．

點評 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應(yīng)時放出氫氣的質(zhì)量=恰好完全反應(yīng)時所加稀硫酸的質(zhì)量+實驗開始時燒杯及燒杯內(nèi)樣品的質(zhì)量-恰好完全反應(yīng)時燒杯與燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量．