Question

某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查．他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.24g的三份钢样（假设钢样中只含铁和碳），分别加入100g稀硫酸中进行实验（实验I、Ⅱ、Ⅲ），充分反应后，将得到的实验数据绘制出如图象：
试回答（计算结果精确到0.1%）．
（1）由图可知实验Ⅰ产生的氢气为

 

g．
（2）100g稀硫酸在实验

 

（填I或Ⅱ或Ⅲ）被完全反应掉．
（3）钢样中铁的质量分数为

 

．
（4）所用稀硫酸的溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析：首先根据题中提供的数据分析出实验中哪些物质全部参与化学反应，计算哪种物质的质量必须要求这种物质全部参与化学反应才行，然后根据化学方程式进行计算．

解答：（1）由图象可看出实验Ⅰ产生的氢气为 0.1g；
（2）2.84g钢铁样品完全反应放出氢气质量为0.10g，那么，6.23g钢铁样品完全反应放出氢气质量=6.23g2.84g×0.10g≈0.22g，而第III次实验中得到氢气质量为0.2g＜0.22g，钢铁样品未完全反应，则稀硫酸完全反应；故答案为：Ⅲ；
（3）设参加反应的铁质量为x
Fe+H₂SO₄=H₂↑+FeSO₄
56       2
x       0.10g

56

2

═

x

0.10g

解之得 x=2.8g
2.84g钢铁样品中铁的质量分数：

2.8

2.84

×100%≈98.6%
（4）设100g硫酸溶液中溶质的质量为x
Fe+H₂SO₄═H₂↑+FeSO₄
    98     2
    X     0.2g

98

2

=

x

0.2g

X=9.8（g）

9.8g

100g

×100%=9.8%
所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%．
故答案为：（1）0.1；（2）Ⅲ；（3）98.6%；（4）9.8%．

点评：本题难度较大，主要考查了实验数据的分析，根据分析出来的数据进行有关化学方程式的计算，从而培养学生分析问题的能力．