Question

15．菱铁矿（主要成分是FeCO₃）是炼铁的原料．现取20.0g菱铁矿，向其中加入足量稀硫酸，充分反应，测得固体质量与所加稀硫酸的质量关系如图（1）所示，已知菱铁矿中杂质不参加反应，且难溶于水．请计算：
（1）20.0g菱铁矿中FeCO₃的质量为11.6g．
（2）列式计算所用稀硫酸的溶质质量分数．
（3）在图（2）中画出产生气体的质量与加入稀硫酸的关系图．

Answer 1

分析 （1）根据剩余固体的质量即为杂质的质量，结合杂质的质量可以计算FeCO₃的质量；
（2）根据FeCO₃的质量可以计算反应的硫酸的质量，进一步可以计算所用稀硫酸的溶质质量分数；
（3）根据碳酸亚铁的质量可以计算生成二氧化碳的质量，然后依据坐标系进行作图．

解答 解：（1）20.0g菱铁矿中FeCO₃的质量为：20.0g-8.4g=11.6g；
（2）设硫酸的质量为x，生成二氧化碳的质量为y
FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+CO₂↑+H₂O，
116   98          44
11.6g  x          y
$\frac{116}{11.6g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{44}{y}$
x=9.8g
y=4.4g
所用稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%；
（3）

故答案为：（1）11.6；
（2）

（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%．

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．