Question

兴趣小组同学取某种钢样（假设只含铁单质及碳单质）进行试验．分别向四份不同质量的钢样粉末中加入100g稀硫酸溶液，充分反应后，测得的实验数据如表所示：

序号 质量	实验1	实验2	实验3	实验4
钢样粉末质量（g）	2.84	4.25	6.23	7.51
生成H2的质量（g）	0.10	0.15	0.20	0.20

（1）第三次实验是否恰好完全反应（填“是”或“否”）______．
（2）计算100硫酸溶液中溶质的质量______g．
（3）求在实验3中溶液的溶质质量分数？（要写过程）

Answer 1

【答案】分析：首先根据题中提供的数据分析出实验中哪些物质全部参与化学反应，计算哪种物质的质量必须要求这种物质全部参与化学反应才行，然后根据化学方程式进行计算．求生成溶液的质量一般根据加入物质的总质量-不溶于水也不参与反应的杂质的质量-生成的气体或沉淀的质量．
解答：解：（1）从题中不难看出，实验3中的6.23g钢样和实验4中的7.51g钢样和100g稀硫酸反应都是得到了0.2g氢气，说明实验3和实验4中的稀硫酸都全部参与反应，同时说明实验1和2中的稀硫酸都有剩余，即实验1和2中的钢样中的铁全部参与反应，由于2.84g钢样全部参与反应得到0.1g氢气，说明得到0.2g氢气应需要5.68g钢样，从而说明第三次实验并没有恰好完全反应，故答案为：否
（2）计算100g硫酸溶液中溶质的质量，根据化学方程式计算时硫酸必须全部参与化学反应，因此可根据实验3和4中的数据进行计算，故可设100g硫酸溶液中溶质的质量为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
     98         2
     x         0.2g
=
x==9.8g
故答案为：9.8
（3）设参与反应的铁的质量为y，生成的硫酸亚铁的质量为z．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56        152    2
y          z    0.2g
= 
y==5.6g
= 
z==15.2g
实验3中得到的溶液中溶质的质量分数是×100%=14.4%
答：实验3中溶液中溶质的质量分数是14.4%．
点评：本题难度较大，主要考查了实验数据的分析，根据分析出来的数据进行有关化学方程式的计算，从而培养学生分析问题的能力．