Question

5．王明同学想做铁钉与盐酸的实验，但是他没有找到新的铁钉，因此他选用了一枚表面生锈的铁钉与盐酸反应．反应前称得该铁钉质量为15g，将该铁钉放入足量的盐酸中，一段时间后开始产生气泡，完全收集产生的气体，测得质量为0.4g．
（1）请计算该铁钉中铁单质的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）；
（2）在铁钉放入盐酸，但没有气体产生前，溶液会呈黄色；
（3）你观察王明同学的实验后认为他测得的气体质量可能存在误差，原因是盐酸能挥发出氯化氢气体，会导致气体的质量增大，该误差会导致测的铁单质质量分数偏高（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 根据题干提供的信息结合化学方程式的计算进行分析解答即可．

解答 解：（1）设铁单质的质量为x
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56                        2
x                        0.4g
$\frac{56}{2}=\frac{2}{0.2g}$
x=11.2g
故铁钉中铁单质的质量分数为：$\frac{11.2g}{15g}×100%≈74.7%$；
答：该铁钉中铁单质的质量分数为74.7%；
（2）铁钉表面的铁锈是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁，其水溶液为黄色，故填：黄；
（3）由于使用的是盐酸，盐酸能挥发出氯化氢气体，会导致气体的质量增大，故计算的铁单质的质量分数偏大，故填：盐酸能挥发出氯化氢气体，会导致气体的质量增大；偏高．

点评 本题考查的是根据化学的计算的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．