Question

【题目】为测定某碳素钢样品中铁的质量分数，现取一定质量的样品粉末于质量为51.8g的烧杯中，然后逐步加入一定质量分数的稀硫酸，当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系如图．试通过计算完成下列填空：（不能整除时，结果保留一位小数）

（1）该实验取用的样品质量为：_____g；

（2）样品中铁的质量分数为：_____；

（3）小王不慎在反应结束后，向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中亚铁离子在溶液总质量中的质量分数为：_____，若在该图象中补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系图，所得线段的终点位于线段AB延长线的_____（填“上方”、“下方”或“线上”）．

Answer 1

【答案】(5分)

(1)17g(1分)

(2)98.8％(2分)

(3)14.4％(1分) 上方(1分)

【解析】

试题（1）该实验取用的样品质量=68.8g-51.8g=17g

（2）根据质量守恒定律，恰好完全反应时放出氢气的质量=80g+68.8g-148.2g=0.6g，设参加反应铁的质量为x，则

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

56 2

x 0.6g

56/x=2/0.6g x=16.8g

样品中铁的质量分数=16.8g/17g×100%≈98.8%

（3）溶液中亚铁离子在溶液总质量中的质量分数=16.8g/（80g+16.8g-0.6g+20g）×100%≈14.5%；

加入80g稀硫酸恰好完全反应前，溶液质量增加值为加入稀硫酸质量与放出氢气的质量差，而多加入的20g稀硫酸不再发生反应，溶液增加量即所加入稀硫酸的质量；由于多加入20g稀硫酸时溶液增加量大于恰好完全反应前的溶液增加量，所以，补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系图，所得线段的终点位于线段AB延长线的上方。