Question

20．根据下面的实验过程和提供的数据，请回答：

（1）操作①的名称为：过滤；
（2）求原混合物中炭的质量；
（3）求反应后所得溶液A的溶质质量分数；
（4）请分析溶液A与溶液B的溶质质量分数的大小关系．

Answer 1

分析 根据稀硫酸中的溶质的质量和对应的化学方程式求算参加反应的铁的质量和生成的氢气以及生成的硫酸亚铁的质量，进而求算碳和质量以及硫酸亚铁的质量分数．溶液A和溶液B的区别在于蒸发溶液A后得到溶液B，属于同温下的蒸发水，可能是由不饱和变成饱和，也可能是由饱和到饱和，所以溶液A的溶质质量分数小于或者等于溶液B的溶质质量分数．

解答 解：操作①是固液分离，为过滤操作；
32.6g质量分数为30%的稀硫酸中的溶质的质量为32.6g×30%≈9.8g
设铁的质量为x，生成的硫酸亚铁的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56    98       152   
x       9.8g     y       
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{152}{y}$
x=5.6g
y=15.2g
碳的质量为10g-5.6g=4.4g
所得溶液A的溶质质量分数为$\frac{15.2g}{38g}$×100%=40%
溶液A和溶液B的区别在于蒸发溶液A后得到溶液B，属于同温下的蒸发水，可能是由不饱和变成饱和，也可能是由饱和到饱和，所以溶液A的溶质质量分数小于或者等于溶液B的溶质质量分数．
答：
（1）操作①的名称为：过滤；
（2）原混合物中炭的质量为4.4g；
（3）反应后所得溶液A的溶质质量分数为40%；
（4）溶液A的溶质质量分数小于或者等于溶液B的溶质质量分数．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．