Question

13．某同學對生鐵的組成進行研究．稱取生鐵樣品40g，把500g稀硫酸分5次加入樣品中，測得實驗數據見下表：（生鐵中的雜質不溶于水，也不和稀硫酸反應）

實驗序號	加入稀硫酸的質量/g	剩余固體的質量/g
第1次	100	28.8
第2次	100	17.6
第3次	100	6.4
第4次	100	m
第5次	100	1.2

（1）第4次剩余固體的質量m=1.2g
（2）該生鐵樣品中鐵的質量分數為97%．
（3）40g的生鐵樣品完全反應后生成氫氣的質量是多少？（請寫出計算的過程）
（4）在圖中畫出40g樣品中產生氣體的質量與加入稀硫酸的質量關系．

Answer 1

分析 由第1、2、3次反應可知，100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應，由第4、5次反應可知，第4次反應的鐵的質量是5.2g，即m=6.4-5.2=1.2；
鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，根據反應的化學方程式和提供的數據可以計算鐵的質量和生成氫氣的質量，進一步可以計算生鐵中鐵的質量分數．

解答 解：（1）第4次反應中，鐵不足，即第4次反應中鐵已經完全反應，因此第4次剩余固體的質量m=1.2g．
故填：1.2．
（2）該生鐵樣品中鐵的質量為：40g-1.2g=38.8g，鐵的質量分數為：$\frac{38.8g}{40g}$×100%=97%，
答：該生鐵樣品中鐵的質量分數為97%．
（3）設生成氫氣的質量為x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                          2
38.8g                     x
$\frac{56}{38.8g}$=$\frac{2}{x}$，
x=1.4g，
答：40g的生鐵樣品完全反應后生成氫氣的質量是1.4g．
（4）100g稀硫酸恰好和11.2g鐵反應，設38.8g鐵恰好和質量為y的稀硫酸反應，
$\frac{100}{11.2g}$=$\frac{y}{38.8g}$，
y=346.4g，
40g樣品中產生氣體的質量與加入稀硫酸的質量關系如下圖所示：

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．