Question

某化學(xué)興趣小組為了分析生鐵中鐵的含量，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，即取60g經(jīng)粉碎后的生鐵，把800稀硫酸分4次加入到該樣品中，測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如下表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸質(zhì)量（g）	200	200	200	200
剩余固體質(zhì)量（g）	37.6	15.2	4	4

（說(shuō)明：生鐵中雜質(zhì)不溶于水，也不與硫酸反應(yīng)．）
（1）第2次測(cè)得剩余固體質(zhì)量為15.2g，其成分為

 

．
A．鐵        B．鐵和碳          C．碳
（2）生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）
（3）計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）并畫出反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系圖．

Answer 1

分析：（1）首先分析圖表可發(fā)現(xiàn)向第二次的剩余固體中加硫酸，固體繼續(xù)減少，說(shuō)明第二次剩余固體中鐵剩余，當(dāng)然碳不反應(yīng)，也剩余，且碳的質(zhì)量為4g．
（2）分析圖表可得出碳的質(zhì)量為4g．
（3）分析圖表可得出結(jié)論：每200g硫酸可以反應(yīng)37.6-15.2=22.4g鐵，可根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出22.4g鐵反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）分析圖表可發(fā)現(xiàn)向第二次的剩余固體中加硫酸，固體繼續(xù)減少，說(shuō)明第二次剩余固體中鐵剩余，當(dāng)然碳不反應(yīng)，也剩余．
故答案為：B
（2）分析圖表可知最終剩余固體的4g為碳．
所以生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

60-4

60

×100%=93.3%
（3）分析圖表可得出結(jié)論：每200g硫酸可以反應(yīng)37.6-15.2=22.4g鐵，
設(shè)200g稀硫酸中的溶質(zhì)質(zhì)量為x，22.4g鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為y則
   Fe+H₂SO₄ =FeSO₄+H₂↑
   56   98        2
  22.4g   x       y
 

56

22.4g

=

98

x

=

2

y

解之得：x=39.2g，y=0.8g
稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

39.2g

200g

×100%=19.6%
可得出56g鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.8g×

56

22.4

=2g，恰好反應(yīng)消耗的硫酸質(zhì)量為500g
由于鐵和硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量和反應(yīng)的500g硫酸成正比，所以圖象如上：
答：生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

點(diǎn)評(píng)：本題有一定的難度，要求學(xué)生分析數(shù)據(jù)，篩選信息，并利用數(shù)據(jù)根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的計(jì)算．