Question

17．鋼鐵工業(yè)是一個(gè)國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，某同學(xué)采集了一些生鐵樣品（含雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，不與稀硫酸反應(yīng)）采用如圖1所示裝置進(jìn)行分析．分別稱得錐形瓶與棉花的質(zhì)量為44.1g，生鐵樣品的質(zhì)量為9.0g．在錐形瓶中加入足量稀硫酸后，立即開始記錄電子天平的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如圖2．
請(qǐng)認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）小軍數(shù)據(jù)處理的圖象中正確的是圖3的B

（2）計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）計(jì)算反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)記錄數(shù)據(jù)，完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量=159.0g-158.7g=0.3g，加入稀硫酸的質(zhì)量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g；結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成氫氣的質(zhì)量計(jì)算生鐵中鐵的質(zhì)量、反應(yīng)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量等，完成分析和計(jì)算．

解答 解：（1）由于生鐵樣品中的雜質(zhì)不溶于水且不與酸發(fā)生反應(yīng)，因此反應(yīng)停止后樣品的質(zhì)量不為0，所以圖A所示的分析錯(cuò)誤；
隨著生鐵不斷與稀硫酸反應(yīng)，放出氫氣質(zhì)量逐漸增大，至完全反應(yīng)，放出氫氣的質(zhì)量=159.0g-158.7g=0.3g，所以圖B的分析正確；
加入稀硫酸的質(zhì)量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g，反應(yīng)使溶液的質(zhì)量逐漸增大，直到反應(yīng)停止溶液質(zhì)量不再改變，所以圖C的分析錯(cuò)誤；
故選：B；
（2）設(shè)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56               152      2
x                    y   0.3g
$\frac{56}{x}=\frac{152}{y}=\frac{2}{0.3g}$
x=8.4g，y=22.8g
鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%
（3）硫酸亞鐵的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{22.8g}{159g-9g-44.1g+8.4g-0.3g}$×100%=20%．
故答案為：（1）B；
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%；
（3）硫酸亞鐵的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．