Question

16．某科学兴趣小组在做Fe和CuSO₄溶液反应实验时，发现生成Cu的同时还有气泡产生．为了进一步研究做了如下实验：取8.5g Fe粉放入一定量的CuSO₄溶液中，反应完成后，滤出固体，洗涤、干燥后与一定质量分数的稀盐酸充分反应，消耗掉稀盐酸50.0g，生成氢气的质量为0.1g．请问：
（1）他们所取的50.0g稀盐酸的溶质质量分数为多大．
（2）他们根据计算发现与稀盐酸反应的Fe的质量为2.8g，与CuSO₄反应的Fe的质量为5.6g，这说明反应掉Fe的质量小于8.5g．对此结果请你作出合理的解释：因为有少量Fe与CuSO₄溶液中的酸性物质发生了反应．

Answer 1

分析 （1）分析题意可知，利用铁和硫酸铜的反应时的固体质量之差．结合量差法即可列出比例式，就可计算出与CuSO₄反应的Fe的质量；因为铜不与盐酸反应，故产生氢气的反应是Fe与盐酸反应．利用Fe与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量列出比例式，就可计算出与稀盐酸反应的Fe的质量和盐酸的质量；计算出“与稀盐酸反应的Fe的质量+与CuSO₄反应的Fe的质量”之和，与8.5g比较；根据已知条件和计算出的数据进行分析．
（2）铁与硫酸铜反应时有少量的物质与酸性物质反应导致出现以上情况．

解答 解：（l）设与稀盐酸反应的Fe的质量为x，盐酸的质量为w．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73         2
x    w        0.1g
$\frac{56}{x}=\frac{73}{w}=\frac{2}{0.1g}$
解之得：x=2.8g；w=3.65g；
稀盐酸的质量分数为$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%；
稀盐酸的质量分数为7.3%；与稀盐酸反应的Fe的质量为2.8g；
（2）与CuSO₄反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和为：2.8g+5.6g=8.4g＜8.5g；
在Fe和CuSO₄溶液反应实验时，发现生成Cu的同时有气泡产生，而且与CuSO₄反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和＜8.5g，说明有少量Fe与CuSO₄溶液中的酸性物质发生了反应，产生了氢气．
故答案为：
（1）稀盐酸的质量分数为7.3%．
（2）因为有少量Fe与CuSO₄溶液中的酸性物质发生了反应．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．学生需根据金属的活动性的知识，分析物质间的反应情况，正确运用化学方程式进行计算．