Question

我国钢铁产量居全球第一，占全球总产量的30%以上．某兴趣小组到钢铁厂做社会调查，取钢样（假设只含铁和碳）进行实验．他们向组成完全相同的四份钢样粉末中分别加入100g稀H₂SO₄溶液，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：

	实验l	实验2	实验3	实验4
钢样粉末质量	2.84g	4.26g	6.23g	7.5lg
生成H2的质量	0.10g	0.15g	0.20g	0.20g

请计算：稀硫酸完全反应的实验中，反应后溶液中溶质的质量分数是多少？（结果保留至0.1%）

Answer 1

分析：根据上述实验可知100g稀硫酸最多可产生0.2g氢气，利用铁和硫酸反应的化学方程式，根据氢气的质量求出参加反应的铁的质量，根据氢气的质量求出反应后所得溶液中的溶质硫酸亚铁的质量，用铁的质量+稀硫酸的质量-氢气的质量求出反应后所得溶液的质量，最后根据

硫酸亚铁的质量

反应后所得溶液的质量

×100%求出反应后溶液中溶质的质量分数．

解答：解：设参加反应的铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y．
       Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ 
       56       152   2
       x       y     0.2g
      

56

2

=

x

0.2g

       

152

2

=

y

0.2g

         x=5.6g            y=15.2g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=

15.2g

5.6g+100g-0.2g

×100%=14.4%
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为14.4%．

点评：本道题的实验会将部分学生带入误区，误以为要根据实验三或实验四进行计算，其实我们只需要知道100克稀硫酸完全反应会生成多少克氢气，至于铁的质量需要通过计算才能知道，从实验中是看不出来的．