Question

4．硅钢是变压器、充电器中的核心材料，其主要成份是Fe和Si．某学生用硅钢样品做了如下实验：取4.2g硅钢样品，将60g稀硫酸分6次加入样品中（其中稀硫酸与硅及其它杂质不反应），充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如表：

稀硫酸的用量	剩余固体的质量
第一次加入10g	mg
第二次加入10g	2.8g
第三次加入10g	2.1g
第四次加入10g	1.4g
第五次加入10g	0.7g
第六次加入10g	0.7g

（1）从如表数据可知，稀硫酸加入第5次充分反应后，铁恰好完全反应．
（2）表格中m=3.5．
（3）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数．
（4）计算第五次实验结束后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的数据，通过对比分析与10克稀硫酸恰好完全反应的铁的质量，每10g硫酸就消耗0.7g铁，因此m=4.2g-0.7g=3.5g，所以第五次加入稀硫酸时样品中的铁已经完全反应；
（2）由（1）进而可确定m的值；
（3）根据10g稀硫酸只能消耗0.5g镁进行计算，算出硫酸质量，再根据质量分数的计算公式计算即可．
（4）根据铁的质量求出生成硫酸亚铁的质量和生成氢气的质量，再根据质量分数的计算公式计算即可．

解答 解：
（1）根据表格中的数据，通过对比分析与10克稀硫酸恰好完全反应的铁的质量，每10g硫酸就消耗0.7g铁，因此m=4.2g-0.7g=3.5g，所以第五次加入稀硫酸时样品中的铁已经完全反应；
（2）由表格数据，通过对比分析可知，表格中的数据，通过对比分析与10克稀硫酸恰好完全反应的铁的质量，每10g硫酸就消耗0.7g铁，因此m=4.2g-0.7g=3.5g；
（3）设10克稀硫酸中所含H₂SO₄的质量为x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56   98
0.7g  x 
$\frac{56}{0.7g}=\frac{98}{x}$
x=1.225g
稀硫酸的溶质质量分数为=$\frac{1.225g}{10g}$×100%=12.25%．
（4）4.2g硅钢样品中铁的质量为4.2g-0.7g=3.5g；
设生成硫酸亚铁的质量为y，生成氢气的质量为z
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              152      2
3.5g            y       z
$\frac{56}{3.5g}=\frac{152}{y}=\frac{2}{z}$
y=9.5g
z=0.03g
五次实验结束后所得溶液的溶质质量分数=$\frac{9.5g}{3.5g+50g-0.03g}×$100%≈17.8%
答案
（1）5；
（2）3.5g；
（3）所用稀硫酸中H₂SO₄的质量分数12.25%．
（4）17.8%．

点评 本题属于表格数据题，解题的关键是能够通过表中的数据，分析出完全反应的量，同时由表中的数据分析出想要的数据才能进行解题．