题目内容

1．初三（1）化学兴趣小组到马钢新区进行社会实践活动中，兴趣小组的同学在技术人员的指导下对钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算，了解该钢铁厂生产原料、产品的相关信息．下面请你根据他们的实验数据计算回答（要求写出计算过程）：
取该厂的某钢样粉末56.72g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到6g白色沉淀．
（1）计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比．
（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100g质量分数相同的稀硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（标准状况下，2gH2的体积为22.4L）
实验序号ⅠⅡⅢ
加入钢样粉末的质量/g5.67211.34417.016
生成气体的体积（标准状况）/L2.244.485.60
请计算稀硫酸中H2SO4的质量分数．
（3）若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少？（用含m的代数式表示）

分析 根据题干提供的信息进行分析，碳能与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，铁能与硫酸反应生成氢气，根据表格提供的数据可知，每5.672g钢样粉末能生成氢气2.24L，第三次加入17.016g钢样只生成氢气5.60L，则此时硫酸全部参加反应，钢样有剩余，所以可知100g硫酸共生成氢气5.60L，此时可以根据氢气的量求得硫酸的质量分数，加入的m钢样粉末只有铁参加反应，求得参加反应的铁的质量，即可求得剩余固体的质量．

解答 解：（1）C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2  ①
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O  ②
根据方程式①②可得  C-CaCO3
设生成3g碳酸钙沉淀需要碳的质量为x，则有
C-CaCO3
12  100
x    6g
$\frac{12}{x}$=$\frac{100}{6g}$
x=0.72g
所以56.72g钢样中含有铁的质量为56.72g-0.72g=56g
钢样粉末中铁和碳的质量之比为：56g：0.72g=700：9；
（2）根据表格提供的数据可知，每5.672g钢样粉末能生成氢气2.24L，第三次加入17.016g钢样只生成氢气25.60L，则此时硫酸全部参加反应，钢样有剩余，所以可知100g硫酸共生成氢气5.60L，氢气的质量为：25.60L×$\frac{2g}{22.4L}$=0.5g，设硫酸的质量分数为y，则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
    98          2
    100g×y    0.5g
  $\frac{98}{100g×y}$=$\frac{2}{0.5g}$
   y=24.5%
（3）设生成0.5g氢气需要铁的质量为z
    Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
     56             2
     z              0.5g
     $\frac{56}{z}$=$\frac{2}{0.5g}$
     z=14g
含铁14g的钢样中含有碳的质量为：0.18g，
14.18g-11.344g=2.836g
当m＞2.836g，硫酸全部参加反应，加入的mg钢样生成氢气的体积为5.60L-4.48L=1.12L，所以氢气的质量为1.12L×$\frac{2g}{22.4L}$=0.1g，设需要铁的质量为a
 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
 56             2
 a             0.1g
$\frac{56}{a}$=$\frac{2}{0.1g}$
a=2.8g
此时mg中参加反应剩余固体质量为：（m-2.8）g，同时11.344g钢样中含碳的质量为11.344g×$\frac{9}{709}$=0.144g．所以最后得到的固体为（m-2.8g）+0.144g=m-2.656g，
当 m≤2.836 g，钢样中的铁全部参加反应，剩余的固体就是钢样中含有的碳，所以剩余固体质量为：（11.344+m）×$\frac{9}{709}$g
答：（1）此钢样粉末中铁和碳的质量之比为700：9；
（2）硫酸中H2SO4的质量分数为24.5%；
（3）当m＞1.418 g，剩余固体质量为：（m-1.328）g；当 m≤1.418 g，剩余固体质量为：（5.672+m）×$\frac{9}{709}$g．

点评 本题考查了根据化学方程式的计算，完成此题，关键是分析明确表格提供的数据，根据数据依据方程式进行计算．

练习册系列答案
相关题目
11．如图所示实验操作正确的是（　　）
A．
     加热液体		B．
   倾倒药品		C．
    称量药品		D．
    验满
12．下列应用和相应的原理（用化学方程式表示）及基本反应类型正确的是（　　）
A．用过氧化氢容易让和二氧化锰制氧气：H202=H2↑+02↑   分解反应
B．久置在空气中的石灰水表面有白膜：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O   化合反应
C．用酒精做燃料：C2H5OH+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+3H2O   氧化反应
D．空气中氧气含量的测定：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5   化合反应
9．以下是初中化学的一些基本实验：

（1）A中可燃物应取过量的原因是充分消耗O2．
（2）一段时间后，C中的实验现象为铁丝表面生锈；U型管中a液面上升，b液面下降；
（3）D实验开始时应先②（填序号：①、点燃酒精喷灯；②、通入CO；），D中玻璃管内发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，酒精灯的作用是点燃未反应的CO，防止其污染空气．
16．已知KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐热分解化学方程式如下：①2KNO3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2KNO2+O2↑；②2Cu（NO3）2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑；③2AgNO3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑；又知NO2与O2在水中反应的化学方程式如下：④4NO2+O2+2H2O═4HNO3
某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成．取适量该固体充分加热，得到一定量的气体，将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩余，那么该固体是（　　）
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6．某溶液中含有Ba2+、Ag+、Cu2+，现有①NaOH溶液 ②Na2SO4溶液 ③盐酸，将三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂的顺序正确的是（　　）
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13．下列符号中只具有微观意义的是（　　）
A．2FeB．CuC．O2D．Ne
10．某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成．点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊．下列对气体组成的推断不正确的是（　　）
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11．为了减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料．经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景．下列说法中，正确的是（　　）
A．该化学反应遵循质量守恒定律
B．参加反应的两物质分子个数比为1：1
C．反应后氧元素的化合价升高
D．反应后生成的两种物质均为化合物

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