Question

某化学兴趣小组为了分析生铁中铁的含量，进行了实验研究，即取60g经粉碎后的生铁，把800稀硫酸分4次加入到该样品中，测得数据记录如下表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸质量（g）	200	200	200	200
剩余固体质量（g）	37.6	15.2	4	4

（说明：生铁中杂质不溶于水，也不与硫酸反应．）
（1）第2次测得剩余固体质量为15.2g，其成分为

 

．
A．铁        B．铁和碳          C．碳
（2）生铁中铁的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图．

Answer 1

分析：（1）首先分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸，固体继续减少，说明第二次剩余固体中铁剩余，当然碳不反应，也剩余，且碳的质量为4g．
（2）分析图表可得出碳的质量为4g．
（3）分析图表可得出结论：每200g硫酸可以反应37.6-15.2=22.4g铁，可根据化学方程式计算出22.4g铁反应的硫酸的质量．

解答：解：（1）分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸，固体继续减少，说明第二次剩余固体中铁剩余，当然碳不反应，也剩余．
故答案为：B
（2）分析图表可知最终剩余固体的4g为碳．
所以生铁中铁的质量分数为：

60-4

60

×100%=93.3%
（3）分析图表可得出结论：每200g硫酸可以反应37.6-15.2=22.4g铁，
设200g稀硫酸中的溶质质量为x，22.4g铁反应生成氢气的质量为y则
   Fe+H₂SO₄ =FeSO₄+H₂↑
   56   98        2
  22.4g   x       y
 

56

22.4g

=

98

x

=

2

y

解之得：x=39.2g，y=0.8g
稀硫酸的溶质质量分数为：

39.2g

200g

×100%=19.6%
可得出56g铁反应生成氢气的质量为0.8g×

56

22.4

=2g，恰好反应消耗的硫酸质量为500g
由于铁和硫酸反应生成氢气的质量和反应的500g硫酸成正比，所以图象如上：
答：生铁中铁的质量分数为93.3%，稀硫酸的溶质质量分数为19.6%．

点评：本题有一定的难度，要求学生分析数据，筛选信息，并利用数据根据化学方程式进行的计算．