Question

11．某兴趣小组的同学取三份不同质量的铁合金粉末，分别加到400g相同浓度的H₂SO₄溶液中（其它成分不溶于水且不与稀硫酸反应），充分反应后，测得的实验数据如表所示．

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入铁合金样品的质量/g	6	12	36
生成气体的质量/g	0.2	0.4	0.8

（1）I完全反应后所得溶液的质量为405.4g．
（2）II结束后的溶液中，还能溶解铁合金样品的质量为12g．
（3）计算III完全反应后所得溶液的溶质质量分数（计算结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，依据表中的数据、质量守恒定律进行计算．

解答 解：（1）设参加反应的铁的质量为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                         0.2g
   $\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.2g}$
    x=5.6g
I完全反应后所得溶液的质量为400g+5.6g-0.2g=405.4g；
（2）根据表格可以看出，每6g合金生成氢气的质量为0.2g，生成0.8g氢气需要合金的质量为24g，故Ⅱ结束后的溶液中，还能溶解铁合金样品的质量为24g-12g=12g；
（3）设参加反应的铁的质量为z，生成硫酸亚铁的质量为y，则有
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
z         y    0.8g
$\frac{56}{z}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.8g}$
z=22.4g
y=60.8g
所以Ⅲ完全反应后所得溶液的质量为：22.4g+400g-0.8g=421.6g
Ⅲ完全反应后所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{60.8g}{421.6g}$×100%=14.4%．
故答案为：（1）405.4g；
（2）12g；
（3）14.4%．

点评 根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，依据表中的数据、质量守恒定律进行计算．