Question

某小組在做鐵與硫酸銅溶液反應的實驗時，發現生成銅的同時有氣泡產生．他們懷疑硫酸銅溶液不純，為了證實猜想，做了如下實驗：
（1）取8.5g鐵粉放入一定量的硫酸銅溶液中，反應完成后，濾出固體，洗滌、干燥后稱量，固體質量為9.2g．
（2）將9.2g固體與足量的稀鹽酸充分反應后，反應所產生氫氣的質量為0.1g，求：
①與稀鹽酸反應的鐵的質量；
②與硫酸銅反應的鐵的質量；
③與硫酸銅反應的鐵的質量及與鹽酸反應的鐵的質量之和________8.5g（填“大于”、“小于”或“等于”）．對次結果作出你的解釋________．

Answer 1

解：（1）設與鹽酸反應的鐵的質量為x
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56 2
x 0.1g

x=2.8g 答：與稀鹽酸反應的鐵的質量是2.8g．
（2）9.2g固體中銅的質量為：9.2g-2.8g=6.4g
設與硫酸銅反應的鐵的質量為y
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56 64
y 6.4g

y=5.6g 答：和硫酸銅反應的鐵的質量為5.6g．
（3）2.8g+5.6g=8.4g＜8.5g
故答案為：小于 因為有少量鐵與硫酸銅溶液中的酸性物質反應生成了氣體．
分析：（1）利用鐵與鹽酸反應的化學方程式，根據氫氣的質量求出鐵的質量．
（2）9.2g固體能與鹽酸發生反應，說明9.2g固體不全是銅，還有鐵，用9.2g-固體中混有的鐵的質量=銅的質量．利用鐵與硫酸銅反應的化學方程式，根據銅的質量求出鐵的質量．
（3）在做鐵與硫酸銅溶液反應的實驗時，發現生成銅的同時有氣泡產生．說明硫酸銅溶液中混有酸，部分鐵與硫酸銅溶液中的酸發生反應，所以會造成與硫酸銅反應的鐵的質量及與鹽酸反應的鐵的質量之和小于8.5g．
點評：做硫酸銅與鐵反應的實驗時，生成的銅覆蓋在鐵的表面，會造成鐵不能完全反應，所以將生成的銅放入鹽酸中會有氣體生成，那其實是未反應的鐵在與鹽酸發生反應．