题目内容

13.某同学对生铁的组成进行研究.称取生铁样品40g,把500g稀硫酸分5次加入样品中,测得实验数据见下表:(生铁中的杂质不溶于水,也不和稀硫酸反应)
实验序号加入稀硫酸的质量/g剩余固体的质量/g
第1次10028.8
第2次10017.6
第3次1006.4
第4次100m
第5次1001.2
(1)第4次剩余固体的质量m=1.2g
(2)该生铁样品中铁的质量分数为97%.
(3)40g的生铁样品完全反应后生成氢气的质量是多少?(请写出计算的过程)
(4)在图中画出40g样品中产生气体的质量与加入稀硫酸的质量关系.

分析 由第1、2、3次反应可知,100g稀硫酸恰好和11.2g铁反应,由第4、5次反应可知,第4次反应的铁的质量是5.2g,即m=6.4-5.2=1.2;
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,根据反应的化学方程式和提供的数据可以计算铁的质量和生成氢气的质量,进一步可以计算生铁中铁的质量分数.

解答 解:(1)第4次反应中,铁不足,即第4次反应中铁已经完全反应,因此第4次剩余固体的质量m=1.2g.
故填:1.2.
(2)该生铁样品中铁的质量为:40g-1.2g=38.8g,铁的质量分数为:$\frac{38.8g}{40g}$×100%=97%,
答:该生铁样品中铁的质量分数为97%.
(3)设生成氢气的质量为x,
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,
56                          2
38.8g                     x
$\frac{56}{38.8g}$=$\frac{2}{x}$,
x=1.4g,
答:40g的生铁样品完全反应后生成氢气的质量是1.4g.
(4)100g稀硫酸恰好和11.2g铁反应,设38.8g铁恰好和质量为y的稀硫酸反应,
$\frac{100}{11.2g}$=$\frac{y}{38.8g}$,
y=346.4g,
40g样品中产生气体的质量与加入稀硫酸的质量关系如下图所示:

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.

练习册系列答案
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4.小何进行盐酸和氢氧化钠中和反应的实验,在向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加了一定量的稀盐酸后,才发现忘记了加入指示剂.为了判断该反应所得溶液的酸碱性,他进行了如下探究:
【提出问题】小何要探究的问题是盐酸和氢氧化钠溶液反应所得溶液的酸碱性.
【猜想与假设】所得溶液可能显碱性,也可能显酸性,还可能显中性.
若溶液显碱性,则溶液中使其显碱性的离子是OH- (填写离子符号).为避免碱性溶液污染环境,要对所得溶液进行沉淀处理,小何向溶液中加入氯化镁至不在产生沉淀,写出该反应的化学方程式MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl.
【实验与分析】小何从烧杯中取了部分反应后的溶液置于一试管中,并向试管中滴加了几滴无色酚酞试液,震荡,观察到试液不变色,于是他得出了溶液显中性的结论.小张认为小何得出的结论不正确,你认为小张的理由是盐酸过量时,试液也不变色.为了进一步确定溶液的酸碱性,小张取试管中的溶液做以下几个实验,你认为可行的是BD.(溶于水的二氧化碳忽略不计).
A.取样,滴加硫酸钠溶液,观察现象
B.取样,加入锌粒.观察现象
C.取样,通入二氧化碳,观察现象
D.取样,滴加氢氧化钠溶液,观察现象
【交流拓展】第二天,小明也做同样的实验.当他向氢氧化钠溶液加稀盐酸时,发现溶液有气泡冒出,请你写出产生气泡的化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.

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