题目内容

甲、乙、丙三位同学分别取铁粉和铜粉的均匀混合物与某稀硫酸反应，所得数据如下：
 甲乙丙
取用金属混合物的质量（g）101020
取用稀硫酸的质量（g）100120100
反应后过滤得到干燥固体的质量（g）2212
计算：（1）金属混合物中铁的质量分数；．
（2）该稀硫酸中溶质的质量分数．．
[问题拓展]若将甲、乙、丙三位同学所取的物质放入到一只大烧杯中，反应完全后过滤得到干燥固体的质量g．（不要求写计算过程）
【答案】分析：（1）根据金属的活动性关系铁＞氢＞铜，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时放出氢气而铜不能与稀硫酸反应，因此，当把金属混合物放入足量稀硫酸中充分反应时，剩余固体为铜，而金属混合物中铁的质量为混合物质量与铜质量差；
（2）根据稀硫酸完全反应时消耗金属铁的质量计算所加稀硫酸中硫酸的质量，利用稀硫酸中溶质的质量分数=×100%，由稀硫酸完全反应时，计算所用稀硫酸中溶质质量分数；
根据实验数据，实验甲与实验乙对比，等质量的金属混合物分别与100g、120g稀硫酸反应，剩余固体质量都是2g，据此可判断实验乙混合物中铁已完全反应，则剩余固体为铜；实验甲与实验丙对比，等质量的稀硫酸分别与10g、20g金属混合物充分反应，固体质量减少量相同，据此可判断实验丙中稀硫酸已完全反应；综合以上分析，实验甲恰好完全反应，实验乙铁完全反应，实验丙稀硫酸完全反应；三次实验后的物质混合，实验乙中未反应完的稀硫酸会继续反应；因此反应完全后过滤得到干燥固体的质量=三次实验中所剩余固体质量和-混合后剩余硫酸反应掉的金属质量．
解答：解：（1）比较甲乙两位同学所用的药品的质量，金属质量相同，乙同学所用酸多，但剩余的金属相同，那么剩余的就是金属铜，则金属混合物中铁的质量分数=×100%=80%
答：金属混合物中铁的质量分数为80%；
（2）通过分析已知甲同学的实验恰好完全反应，故由铁的质量可计算参加反应的硫酸的质量；
设参加反应稀硫酸中溶质的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56  98
8g   x

 x=14g
该稀硫酸中溶质的质量分数=×100%=14%
答：该稀硫酸中溶质的质量分数为14%；
（3）设实验乙所剩余20g稀硫酸消耗铁的质量为y
Fe～H2SO4
56   98
y    20g×14%

 y=1.6g
反应完全后过滤得到干燥固体的质量=2g+2g+12g-1.6g=14.4g  故答案为：14.4．
点评：此题难度较大，要对比三次实验中物质的质量关系，判断金属与稀硫酸的反应情况，利用完全反应时的质量关系进行计算．
练习册系列答案
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（2008?昆明）某兴趣小组查阅化肥的相关资料得知，长期施用硫酸铵化肥会使土壤酸化．该小组同学想探究室温时硫酸铵饱和溶液的酸碱度，设计了如下实验探究方案，请据此回答相关问题．
（猜想或假设）溶液的pH可能为：①pH=7，②pH＞7，③
pH＜7
pH＜7
．
（设计和实验）组内同学分另外进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿．然后用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
丙同学：将pH试纸直接浸入硫酸铵溶液中，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
（评价与反思）甲、乙、丙三位同学中操作正确的只有一位，指出另两位同学的操作错误：
①乙同学的错误是将pH试纸润湿
①乙同学的错误是将pH试纸润湿
；
②
丙同学的错误是将pH试纸直接浸入待测溶液中
丙同学的错误是将pH试纸直接浸入待测溶液中
．
（结论与分析）该小组同学根据实验得出以下结论：
①硫酸铵溶液虽然显酸性，但硫酸铵不是酸，而是盐；
②凡是盐的溶液都显酸性．
你认为上述结论错误的是第
②
②
条（填①或②），请举一例说明该条结论不正确，
例：
氯化钠属于盐，但其溶液呈中性
氯化钠属于盐，但其溶液呈中性
（合理答案均可）．

某兴趣小组查阅化肥的相关资料得知，长期施用硫酸铵化肥会使土壤酸化．该小组同学想探究室温时硫酸铵饱和溶液的酸碱度，设计了如下实验探究方案，请据此回答相关问题．
（猜想或假设）溶液的pH可能为：①pH=7，②pH＞7，③________．
（设计和实验）组内同学分另外进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿．然后用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
丙同学：将pH试纸直接浸入硫酸铵溶液中，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
（评价与反思）甲、乙、丙三位同学中操作正确的只有一位，指出另两位同学的操作错误：________；
②________．
（结论与分析）该小组同学根据实验得出以下结论：
①硫酸铵溶液虽然显酸性，但硫酸铵不是酸，而是盐；
②凡是盐的溶液都显酸性．
你认为上述结论错误的是第________条（填①或②），请举一例说明该条结论不正确，
例：________（合理答案均可）．
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（设计和实验）组内同学分另外进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿．然后用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
丙同学：将pH试纸直接浸入硫酸铵溶液中，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
（评价与反思）甲、乙、丙三位同学中操作正确的只有一位，指出另两位同学的操作错误：______；
②______．
（结论与分析）该小组同学根据实验得出以下结论：
①硫酸铵溶液虽然显酸性，但硫酸铵不是酸，而是盐；
②凡是盐的溶液都显酸性．
你认为上述结论错误的是第______条（填①或②），请举一例说明该条结论不正确，
例：______（合理答案均可）．
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甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿．然后用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
丙同学：将pH试纸直接浸入硫酸铵溶液中，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
（评价与反思）甲、乙、丙三位同学中操作正确的只有一位，指出另两位同学的操作错误：______；
②______．
（结论与分析）该小组同学根据实验得出以下结论：
①硫酸铵溶液虽然显酸性，但硫酸铵不是酸，而是盐；
②凡是盐的溶液都显酸性．
你认为上述结论错误的是第______条（填①或②），请举一例说明该条结论不正确，
例：______（合理答案均可）．
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（设计和实验）组内同学分另外进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿．然后用玻璃棒蘸取硫酸铵溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
丙同学：将pH试纸直接浸入硫酸铵溶液中，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH＜7．
（评价与反思）甲、乙、丙三位同学中操作正确的只有一位，指出另两位同学的操作错误：______；
②______．
（结论与分析）该小组同学根据实验得出以下结论：
①硫酸铵溶液虽然显酸性，但硫酸铵不是酸，而是盐；
②凡是盐的溶液都显酸性．
你认为上述结论错误的是第______条（填①或②），请举一例说明该条结论不正确，
例：______（合理答案均可）．

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