Question

為了測定生鐵中鐵的質量分數，某校化學學習小組進行了實驗研究，取6g生鐵與溶質的質量分數為10%的鹽酸反應（生鐵中雜質不溶于水，也不與鹽酸、硫酸銅溶液反應），并繪制了加入鹽酸質量與放出氣體質量的關系圖．
（1）a=

 

．
（2）6g生鐵與溶質的質量分數為10%的鹽酸恰好完全反應時所得不飽和溶液中溶質的質量分數為多少？（保留一位小數）
（3）小華同學又設計了一個實驗方案：另取6g該生鐵粉末與溶質的質量分數為20%的硫酸銅溶液反應來測定生鐵中鐵的質量分數．當加入80g硫酸銅溶液時，所得固體的質量為

 

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Answer 1

分析：（1）從圖示可得鹽酸的質量，根據鐵與鹽酸反應的化學方程式，已知所用鹽酸的質量和質量分數，能夠計算出生成氫氣的質量
（2）根據鐵與鹽酸反應的化學方程式，已知所用鹽酸的質量和質量分數，能夠計算出生成氯化亞鐵的質量，所得溶液質量應該是物質的總質量減去不溶性雜質和生成的氣體的質量．
（3）根據鐵與硫酸銅反應的化學方程式可求出生成的銅的質量，最后所得固體質量為生成的銅的質量和生鐵中雜質的質量之和．

解答：解：（1）參加反應的HCl的質量為73g×10%=7.3g，
設生成的氫氣的質量為X，生成的氯化亞鐵的質量為y，參加反應的鐵的質量為z
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56 73  127     2
z 7.3g  y      x

73

7.3g

=

127

y

=

2

x

=

56

z

x=0.2g    y=12.7g   z=5.6g
（2）所以反應后所得溶液的溶質質量分數為=

12.7g

5.6g+73g-0.2g

×100%=16.2%
（3）硫酸銅的質量=80g×20%=16g，
設與6g生鐵完全反應的硫酸銅的質量為m，生成的銅的質量為n
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
56   160       64
5.6g  m        n

56

5.6g

=

160

m

    m=16g
所以16g硫酸銅與6g生鐵中的鐵恰好完全反應

56

5.6g

=

64

n

    n=6.4g
所以所得固體質量=6.4g+6g-5.6g=6.8g
故答案為：（1）0.2  （2）16.2%   （3）6.8g

點評：學會看曲線圖是需要同學們掌握的一種技能，抓住起點，轉折點和曲線的走勢是關鍵．