Question

9．某同學(xué)在課外活動中用鐵粉（含雜質(zhì)且雜質(zhì)不參加反應(yīng)）和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣．所做5次實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表（每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣全部被收集，且體積在相同條件下測定．該條件下氫氣的密度是0.089g/L）．

實(shí)驗(yàn)編號	鐵粉的質(zhì)量/g	稀硫酸的質(zhì)量/g	生成氫氣的體積/L
1	2.0	50.0	0.77
2	4.0	50.0	1.54
3	5.8	50.0	2.24
4	5.8	60.0	2.24
5	6.4	50.0	2.24

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、計算，并回答下列問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)中，鐵粉一定過量的實(shí)驗(yàn)編號是5；
（2）計算稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（要求寫出計算過程，計算結(jié)果精確到0.1）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)5可以看出同樣是50g稀硫酸，與不同質(zhì)量的鐵粉反應(yīng)放出氫氣的體積相等，說明在第五次實(shí)驗(yàn)中加入的鐵粉是過量的；
（2）比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)5，不同質(zhì)量的鐵粉與等質(zhì)量的硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等，說明此時硫酸的已經(jīng)被完全消耗，即50g硫酸只能產(chǎn)生2.24L氫氣，比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，同質(zhì)量的鐵粉和不同質(zhì)量的硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等，說明此時鐵粉已被完全消耗，即5.8g鐵只能產(chǎn)生2.24L氫氣，綜合兩方面的分析可以知道5.8g鐵粉和50g硫酸恰好完全反應(yīng)，即實(shí)驗(yàn)3是恰好完全反應(yīng)的，故可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)完成計算

解答 解：（1）比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)5可知：同樣是50g稀硫酸，與不同質(zhì)量的金屬反應(yīng)放出氫氣的體積相等，所以可以判斷實(shí)驗(yàn)5中的金屬是過量的；
根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)分析，確定3組實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)
（2）設(shè)生成2.24 L氫氣需H₂S0₄的質(zhì)量為x，則：
Fe+H₂S0₄═FeS0₄ +H₂↑
    98           2
    x        2.24 L×0.089 g/L
$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{2.24L×0.089g/L}$
    解得：x=9.8g 
稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{9.8g}{50g}$×l00%=19.6%；
答：稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是19.6%． 
故答案為：（1）5；
（2）19.6%

點(diǎn)評 綜合分析數(shù)據(jù)，找出量之間的關(guān)系分析反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，分析出物質(zhì)的剩余，選擇計算的數(shù)據(jù)一定是被完全反應(yīng)的物質(zhì)，這樣才可以正確求出相應(yīng)的未知量．