题目内容

17.生铁是铁和碳的合金.为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数,化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g,放入烧杯中,向其中加入65.0g稀硫酸,恰好完全反应(假设杂质不参与反应).测得的实验数据如表:
反应前反应后
烧杯及其中物质的质量97.0g96.8g
请你完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)反应放出的氢气是多少?
(2)生铁样品中铁的质量分数是多少.

分析 根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氢气,所以可以求算氢气的质量,根据氢气和对应的化学方程式求算铁的 质量,进而求算对应的质量分数.

解答 解:根据质量守恒定律可得,生成氢气的质量为97.0g-96.8g=0.2g
设参加反应的铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56                           2
x                              0.2g
$\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.2g}$
x=5.6g
则生铁样品中铁的质量分数为$\frac{5.6g}{6.0g}$×100%≈93.3%
答:(1)反应放出的氢气是0.2g.
(2)生铁样品中铁的质量分数是93.3%.

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.

练习册系列答案
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12.图1甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品.

(1)市场销售“暖宝宝”中发热剂的主要成分是:铁粉、炭粉、水和食盐等,反应原理可以简化为铁生锈.发热剂在密封的塑料包装袋内并未发热,原因是铁生锈需要消耗氧气,密封的塑料包装袋中没有氧气.小明用配制的发热剂按图1乙装置实验,他不是将足量的发热剂堆在瓶底,而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是增加与装置内氧气的接触面积,加快反应速率,也使氧气反应更彻底,结果更准确.
(2)小红在实验中思考,能否用其它的物质代替红磷完成实验.她进行了下列探究.
【查阅资料】①二氧化碳极易与氢氧化钠溶液发生反应,生成碳酸钠和水;②在规定的条件下,物质在氧气、氮气混合气流中,维持稳定燃烧所需的最低氧气浓度(以氧气所占的体积百分数表示)叫氧指数.氧指数高表示材料不易燃,氧指数低表示材料容易燃烧.一般认为:氧指数<27%属易燃材料,27%≤氧指数<32%属可燃材料,氧指数≥32%属难燃材料.
下面是一些常见物质氧指数.
可燃物红磷木炭蜡烛铁丝
氧指数0.5%4%4.5%15%60%
①写出铁在氧气中燃烧的文字(或符号)表达式铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁或者3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4
②由上表可知红磷是易燃材料,铁是难燃材料(填“易燃”“可燃”或“难燃”).实验甲中不能(填“能”或“不能”)用铁丝代替红磷.
③在测定空气中氧气含量的实验中,我们通常选择红磷燃烧而不选择木炭或硫的主要原因是空气中氧气含量测定需要选择本身在空气能够只和氧气反应,本身不是气体且对应的生成物也不是气体,木炭和硫对应的生成物都是气体.
④如果一定要用木炭代替红磷做这个实验,只要对实验稍作改进即可,需要对实验改进的是将烧杯中的水换成氢氧化钠溶液.
⑤既使这样改进后,根据上表数据可知:仍然没有用红磷燃烧好,原因是:木炭燃烧需要的最低氧气浓度比红磷的高,也就是充分反应后残留的氧气依旧高于红磷.
⑥蜡烛(足量)在如图2装有空气的密闭的集气瓶内燃烧至熄灭,下列判断错误的是ABCD.
A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气
B.蜡烛熄灭后,集气瓶内已无氧气
C.反应过程中瓶内物质发生了化合反应
D.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体
(3)已知碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧产生一氧化碳.现有m克碳和n克氧气的混合物,在密闭容器中持续加热至反应停止.反应后经测定瓶中为二氧化碳和一氧化碳的混合气体,则m/n的比值范围为$\frac{3}{8}$∽$\frac{3}{4}$(只要求写结果).

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