题目内容

某化学兴趣小组为了分析生铁中铁的含量,进行了实验研究,即取60g经粉碎后的生铁,把800稀硫酸分4次加入到该样品中,测得数据记录如下表:
第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸质量(g) 200 200 200 200
剩余固体质量(g) 37.6 15.2 4 4
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(说明:生铁中杂质不溶于水,也不与硫酸反应.)
(1)第2次测得剩余固体质量为15.2g,其成分为
 

A.铁        B.铁和碳          C.碳
(2)生铁中铁的质量分数为多少?(写出计算过程,结果保留到小数点后一位)
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数为多少?(写出计算过程,结果保留到小数点后一位)并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图.
分析:(1)首先分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸,固体继续减少,说明第二次剩余固体中铁剩余,当然碳不反应,也剩余,且碳的质量为4g.
(2)分析图表可得出碳的质量为4g.
(3)分析图表可得出结论:每200g硫酸可以反应37.6-15.2=22.4g铁,可根据化学方程式计算出22.4g铁反应的硫酸的质量.
解答:解:(1)分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸,固体继续减少,说明第二次剩余固体中铁剩余,当然碳不反应,也剩余.
故答案为:B
(2)分析图表可知最终剩余固体的4g为碳.
所以生铁中铁的质量分数为:
60-4
60
×100%=93.3%
(3)分析图表可得出结论:每200g硫酸可以反应37.6-15.2=22.4g铁,
设200g稀硫酸中的溶质质量为x,22.4g铁反应生成氢气的质量为y则
   Fe+H2SO4 =FeSO4+H2精英家教网
   56   98        2
  22.4g   x       y
 
56
22.4g
=
98
x
=
2
y

解之得:x=39.2g,y=0.8g
稀硫酸的溶质质量分数为:
39.2g
200g
×100%=19.6%
可得出56g铁反应生成氢气的质量为0.8g×
56
22.4
=2g,恰好反应消耗的硫酸质量为500g
由于铁和硫酸反应生成氢气的质量和反应的500g硫酸成正比,所以图象如上:
答:生铁中铁的质量分数为93.3%,稀硫酸的溶质质量分数为19.6%.
点评:本题有一定的难度,要求学生分析数据,筛选信息,并利用数据根据化学方程式进行的计算.
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