Question

将一铁块挂在弹簧测力计的下端，测得其重力为4.9N，现将铁块浸没于200g稀硫酸中，直到不再产生气泡为止，这时弹簧测力计的读数为3.92N，液体的密度为1.4g/cm³，求该稀硫酸的溶质的质量分数（铁的密度为7.8g/cm³）．（10.9%）

Answer 1

分析：欲正确解答本题，需先计算出参与反应的铁的质量，再根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，通过计算得出参与反应的H₂SO₄的质量．然后根据溶质质量分数公式计算即可．

解答：解：设不再产生气泡后，铁块的体积为V′，那么铁块受到的浮力为：F_浮=ρ_液gV′=14V′，
此时受到的重力为：G′=mg=ρ_铁gV′=78V′，
由此时弹簧秤的示数可得：
F_示+F_浮=G′，即：14V′+3.92=78V′
解之得：V′=0.06cm³，
则参与反应的铁块的质量为：4.9N÷10N/kg-0.06cm³×7.8g/cm³=0.02kg=20g；
设参与反应的H₂SO₄的质量为x，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98
20g  x
∴

56

98

=

20g

x

，
解之得：x=35g，

35g

200g

×100%=17.5%，
答：该稀硫酸的溶质的质量分数为17.5%．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数进行计算的能力．