Question

（8分）有铁粉和铜粉的均匀混合物，甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应，所得数据如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金属混合物的质量/g	10	10	20
取用稀硫酸的质量/g	100	120	100
反应后过滤，得干燥固体的质量/g	4	4	13

请分析数据，回答下列问题：

（1）甲所得溶液中含有溶质的是                。

（2）根据实验数据分析，若取用金属混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反应后最终得到固体质量为                。

（3）计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

 

Answer 1

【答案】

(1) H₂SO₄ 、FeSO₄ (各1分，共2分)

 (2) 6.6g (2分)

(3) 17.8%

【解析】（1）由金属活动性可知铁与酸反应，而铜不可与酸反应，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，又由丙同学实验数据可分析出甲同学实验过程中稀硫酸有剩余，故溶液溶质为H₂SO₄ 、FeSO₄

（2）由甲、丙同学实验数数据可知，100g稀硫酸可以与7gFe反应，故120g稀硫酸可以与8.4gFe反应，15g该金属混合物含Fe质量为15g×(10g-4g)/10g=9g,故金属混合物15g加入到120g稀硫酸中，充分反应后最终得到固体质量为15g-8.4g=6.6g

（3）解：由甲、乙两同学实验数据对比知,：10g金属混合物中铁已完全反应，剩余4g固体为铜，由此推知20g金属混合物中含铜8g。由于丙同学实验剩余的13g固体中含铁5g，故丙同学实验中硫酸已完全反应，且参加反应的铁为7g。            

设生成硫酸亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y

Fe   +   H₂SO₄  =  FeSO₄   +   H₂↑

56                152        2   

7g                 x         y   

得方程  56 ：152 = 7g ：x                                  

56 ：2 = 7g ：y                                   

解得  x = 19g    y = 0.25 g                               

∴反应后溶液质量为：20g -13g + 100g -0.25g = 106.75 g            

反应后溶液中硫酸亚铁的质量分数为：

  

答：丙同学所得溶液中硫酸亚铁的质量分数为17.8%