Question

20．根據下面的實驗過程和提供的數據，請回答：

（1）操作①的名稱為：過濾；
（2）求原混合物中炭的質量；
（3）求反應后所得溶液A的溶質質量分數；
（4）請分析溶液A與溶液B的溶質質量分數的大小關系．

Answer 1

分析 根據稀硫酸中的溶質的質量和對應的化學方程式求算參加反應的鐵的質量和生成的氫氣以及生成的硫酸亞鐵的質量，進而求算碳和質量以及硫酸亞鐵的質量分數．溶液A和溶液B的區別在于蒸發溶液A后得到溶液B，屬于同溫下的蒸發水，可能是由不飽和變成飽和，也可能是由飽和到飽和，所以溶液A的溶質質量分數小于或者等于溶液B的溶質質量分數．

解答 解：操作①是固液分離，為過濾操作；
32.6g質量分數為30%的稀硫酸中的溶質的質量為32.6g×30%≈9.8g
設鐵的質量為x，生成的硫酸亞鐵的質量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56    98       152   
x       9.8g     y       
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{152}{y}$
x=5.6g
y=15.2g
碳的質量為10g-5.6g=4.4g
所得溶液A的溶質質量分數為$\frac{15.2g}{38g}$×100%=40%
溶液A和溶液B的區別在于蒸發溶液A后得到溶液B，屬于同溫下的蒸發水，可能是由不飽和變成飽和，也可能是由飽和到飽和，所以溶液A的溶質質量分數小于或者等于溶液B的溶質質量分數．
答：
（1）操作①的名稱為：過濾；
（2）原混合物中炭的質量為4.4g；
（3）反應后所得溶液A的溶質質量分數為40%；
（4）溶液A的溶質質量分數小于或者等于溶液B的溶質質量分數．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．