Question

小明同學在校園里撿到了一根銹跡斑斑的鐵釘，他想探究一下鐵釘的銹蝕程度，做了如下的實驗：將鐵釘放在天平上稱量，質量為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為：______（寫化學式）．
（3）小紅同學提出了一個觀點：“反應前后，溶液的質量發(fā)生了變化，所以此反應不符合質量守恒定律”．你同意她的說法嗎？你的理由是______．
（4）試通過計算，求生銹鐵釘中鐵銹的質量分數為多少？（寫出相應計算過程）．

Answer 1

（1）將銹跡斑斑的鐵釘加入到鹽酸中，鐵銹首先與鹽酸反應，鐵銹反應完后鐵與鹽酸反應．所以，反應的現(xiàn)象是：首先看到銹跡溶解，溶液呈黃色，過一會兒又會看到有氣泡冒出，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）由于鐵與鹽酸反應生成硫酸亞鐵同時放出了氫氣．所以，參加反應的鐵與反應前溶液的質量之和等于反應后溶液的質量與生成的氫氣的質量之和．
（4）生成的氫氣的質量為：7.0g+100g-106.8g=0.2g
設鐵的質量為x
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g

56

2

=

x

0.2g

  解得：x=5.6g
生銹鐵釘中鐵銹的質量分數為

7.0g-5.6g

7g

×100%=20%
故答為：（1）首先看到銹跡溶解，溶液呈黃色，過一會兒又會看到有氣泡冒出，溶液由黃色逐漸變?yōu)辄S綠色溶液（2）FeCl₃、FeCl₂、HCl；（3）鐵與鹽酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，參加反應的鐵與反應前溶液的質量之和等于反應后溶液的質量與生成的氫氣的質量之和．（4）生銹鐵釘中鐵銹的質量分數為20%．