Question

7．实验室有铁粉和铜粉的固体混合物，现取10g置于烧杯中，向烧杯中加入一定溶质质量分数的稀硫酸，烧杯内固体质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，请完成下列问题：
（1）固体样品中铜的质量为4.4g．
（2）求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数．
（3）B点溶液中的溶质是硫酸亚铁和硫酸．

Answer 1

分析 （1）铁可以和稀硫酸反应，但是铜不能反应，所以可以判断剩余的固体为铜，其质量为4.4g；
（2）恰好完全反应后的溶液为硫酸亚铁的溶液，可以据此结合反应的化学方程式完成解答；
（3）从图中可以知道B点时的溶液为稀硫酸过量，所以可以判断其中的溶质为硫酸亚铁和硫酸，可以据此解答该题．

解答 解：（1）铁可以和稀硫酸反应，但是铜不能反应，所以可以判断剩余的固体为铜，其质量为4.4g；
（2）设生成硫酸亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152  2
5.6g      x    y

  $\frac{152}{x}$=$\frac{2}{y}$=$\frac{56}{5.6g}$
解得：x=15.2g  y=0.2g
所以恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{15.2g}{5.6g+146.6g-0.2g}$×100%=10%
答：恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为10%．
（3）从图中可以知道B点时的溶液为稀硫酸过量，所以可以判断其中的溶质为硫酸亚铁和硫酸．
故答案为：（1）4.4g；
（2）10%．
（3）硫酸亚铁和硫酸．

点评 根据质量守恒定律，反应后所得溶液的质量=参加反应金属的质量+加入的稀硫酸的质量-放出气体的质量是此题的关键点．