Question

我國鋼鐵產量居全球第一，占全球總產量的30%以上．某興趣小組到鋼鐵廠做社會調查，取鋼樣（假設只含鐵和碳）進行實驗．他們向組成完全相同的四份鋼樣粉末中分別加入100g稀H₂SO₄溶液，充分反應后，測得的實驗數據如下表所示：

	實驗l	實驗2	實驗3	實驗4
鋼樣粉末質量	2.84g	4.26g	6.23g	7.5lg
生成H2的質量	0.10g	0.15g	0.20g	0.20g

請計算：稀硫酸完全反應的實驗中，反應后溶液中溶質的質量分數是多少？（結果保留至0.1%）

Answer 1

分析：根據上述實驗可知100g稀硫酸最多可產生0.2g氫氣，利用鐵和硫酸反應的化學方程式，根據氫氣的質量求出參加反應的鐵的質量，根據氫氣的質量求出反應后所得溶液中的溶質硫酸亞鐵的質量，用鐵的質量+稀硫酸的質量-氫氣的質量求出反應后所得溶液的質量，最后根據

硫酸亞鐵的質量

反應后所得溶液的質量

×100%求出反應后溶液中溶質的質量分數．

解答：解：設參加反應的鐵的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y．
       Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ 
       56       152   2
       x       y     0.2g
      

56

2

=

x

0.2g

       

152

2

=

y

0.2g

         x=5.6g            y=15.2g
反應后所得溶液中溶質的質量分數=

15.2g

5.6g+100g-0.2g

×100%=14.4%
答：反應后所得溶液中溶質的質量分數為14.4%．

點評：本道題的實驗會將部分學生帶入誤區，誤以為要根據實驗三或實驗四進行計算，其實我們只需要知道100克稀硫酸完全反應會生成多少克氫氣，至于鐵的質量需要通過計算才能知道，從實驗中是看不出來的．