Question

我国早在春秋战国时期，就开始生产和使用铁器．某化学小组到钢铁厂做社会调查，将不同质量的生铁样品（假定其中只含有铁和碳两种单质）分别放入5只烧杯中，各加入189.2g质量分数相同的稀硫酸进行实验，实验数据见下表：

	烧杯①	烧杯②	烧杯③	烧杯④	烧杯⑤
加入生铁样品的质量/g	3.0	6.0	9.0	12.4	14.0
充分反应后生成气体的质量/g	0.1	M	0.3	0.4	0.4

试计算：
（1）表中M的值为______；
（2）烧杯④中完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

【答案】分析：（1）比较烧杯①和烧杯②中的生铁样品及产生的气体可以知道，每3.0g生铁样品与足量稀硫酸反应后能生成0.1g氢气，所以可以判断M的值为0.2；
（2）比较烧杯③和烧杯④中数据可以知道，生铁的质量增加12.4g-9.0g=3.4g，但是气体的质量只增加了0.1g，结合（1）的分析可以判断硫酸已反应完全，消耗生铁的质量为12.0g，可以据此结合化学方程式来完成解答即可．
解答：解：（1）比较烧杯①和烧杯②中的生铁样品及产生的气体可以知道，每3.0g生铁样品与足量稀硫酸反应后能生成0.1g氢气，所以可以判断M的值为0.2；
（2）设参加反应的铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y，
Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑
56        152    2
x         y     0.4g

解得：x=11.2g，y=30.4g；
反应后所得溶液的中溶质的质量分数为：×100%=15.2%．
答：烧杯④中完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数是15.2%．
故答案为：（1）0.2；
（2）15.2%．
点评：要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．