Question

小明同學(xué)在校園里撿到了一根銹跡斑斑的鐵釘，他想探究一下鐵釘?shù)匿P蝕程度，做了如下的實(shí)驗(yàn)：將鐵釘放在天平上稱量，質(zhì)量為7.0g，將鐵釘放在燒杯中，加入過量的鹽酸100g，最后得到了一種黃綠色溶液．稱得該溶液的質(zhì)量為106.8g．請回答下列問題：
（1）在加入鹽酸溶液的過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象有：______．
（2）最后所得溶液中的溶質(zhì)為：______（寫化學(xué)式）．
（3）小紅同學(xué)提出了一個(gè)觀點(diǎn)：“反應(yīng)前后，溶液的質(zhì)量發(fā)生了變化，所以此反應(yīng)不符合質(zhì)量守恒定律”．你同意她的說法嗎？你的理由是______．
（4）試通過計(jì)算，求生銹鐵釘中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出相應(yīng)計(jì)算過程）．

Answer 1

解：（1）將銹跡斑斑的鐵釘加入到鹽酸中，鐵銹首先與鹽酸反應(yīng)，鐵銹反應(yīng)完后鐵與鹽酸反應(yīng)．所以，反應(yīng)的現(xiàn)象是：首先看到銹跡溶解，溶液呈黃色，過一會(huì)兒又會(huì)看到有氣泡冒出，溶液由黃色逐漸變?yōu)辄S綠色溶液；
（2）由上述反應(yīng)可知，溶液中含有FeCl₃、FeCl₂，由于鹽酸是過量的，含有剩余的HCl；
（3）由于鐵與鹽酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)放出了氫氣．所以，參加反應(yīng)的鐵與反應(yīng)前溶液的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后溶液的質(zhì)量與生成的氫氣的質(zhì)量之和．
（4）生成的氫氣的質(zhì)量為：7.0g+100g-106.8g=0.2g
設(shè)鐵的質(zhì)量為x
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56 2
x 0.2g
解得：x=5.6g
生銹鐵釘中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=20%
故答為：（1）首先看到銹跡溶解，溶液呈黃色，過一會(huì)兒又會(huì)看到有氣泡冒出，溶液由黃色逐漸變?yōu)辄S綠色溶液（2）FeCl₃、FeCl₂、HCl；（3）鐵與鹽酸反應(yīng)生成了硫酸亞鐵和氫氣，參加反應(yīng)的鐵與反應(yīng)前溶液的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后溶液的質(zhì)量與生成的氫氣的質(zhì)量之和．（4）生銹鐵釘中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．
分析：（1）將銹跡斑斑的鐵釘加入到鹽酸中，鐵銹首先與鹽酸反應(yīng)，鐵銹反應(yīng)完后鐵與鹽酸反應(yīng)，據(jù)此回答反應(yīng)的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)上述反應(yīng)分析溶液中的溶質(zhì)；
（3）根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)放出氫氣分析溶液質(zhì)量的變化；
（4）根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)和質(zhì)量守恒定律求出生成的氫氣的質(zhì)量，由氫氣的質(zhì)量求出鐵的質(zhì)量，即可求出鐵銹的質(zhì)量．最后求出生銹鐵釘中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的是酸與金屬以及酸與金屬氧化物之間的反應(yīng)，其中鹽酸除鐵銹是最�？疾榈降脙�(nèi)容，完成此類題目，可以依據(jù)已有知識(shí)作出回答．需要同學(xué)們在平常的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備，以便靈活應(yīng)用．