Question

9．已知某金属粉末中除含有Fe外还含有一定量的Cu，为测定其中Fe的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究．  
取20g该金属粉末，把100g稀硫酸平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量．实验过程中得到的部分数据与图象如下：

加NaOH溶液的次数	第一次	第二次	第三次	…
剩余固体的质量/g	16.5	n	9.5	…

（1）分析以上数据可知，上表中n的值为13；
（2）该金属粉末中Fe的质量分数为70%；
（3）第三次加稀硫酸时，完全反应后共生成的氢气质量是多少？（结果保留三位小数）

Answer 1

分析 （1）分析以上数据可知，第一次反应用去固体3.5g固体，第二次，也应反应掉固体3.5g，找出规律，每次减少固体3.5g，所以上表中n的值为13；
（2）由图中可知，剩余物质为杂质为6g，则铁的质量为20g-6g=14g，则可以据此求出该金属粉末中铁的质量分数；
（3）利用化学方程式的进行计算，正确书写化学方程式，根据已知量和未知量，列比例式，解答，求出氢气的质量．

解答 解：（1）分析以上数据可知，第一次反应用去3.5g固体，第二次，也应反应掉3.5g，所以上表中n的值为13；
（2）有图中可知，该金属粉末中铁的质量分数为：$\frac{20g-6g}{20g}$×100%=70%；
（3）从表中数据可以知道第三次加稀硫酸时，完全反应后共消耗铁的质量为：20g-9.5g=10.5g
设生成氢气的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
10.5g           x
$\frac{56}{10.5g}$=$\frac{2}{x}$
解得：x=0.375g
答：第三次加稀硫酸时，完全反应后共生成的氢气质量是0.375g．
故答案为：（1）13；
（2）70%；
（3）0.375g．

点评 本题主要考查了金属的化学性质和金属活动性顺序及其应用，掌握有关溶质质量分数的简单计算和根据化学方程式的计算．