Question

某同學(xué)為了測定某銅鐵混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，先取相同質(zhì)量的混合物分別置于三個(gè)等質(zhì)量（100g）的燒杯中，再分別加入稀硫酸充分反應(yīng)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

	第1杯	第2杯	第3杯
混和物質(zhì)量	20g	20g	20g
稀硫酸質(zhì)量	50g	100g	150g
反應(yīng)后燒杯及其中物質(zhì)質(zhì)量	169.8g	219.6g	269.6g

請計(jì)算：（1）反應(yīng)結(jié)束后第二個(gè)燒杯中產(chǎn)生的氣體是______克．
（2）混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）向?qū)嶒?yàn)后的第三杯溶液中加入足量的鐵粉，完全反應(yīng)后過濾，將所得的濾液配成10%的FeSO₄溶液，需要向?yàn)V液中加入多少克水？（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中溶液損失忽略不計(jì)）

Answer 1

解：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)結(jié)束后第二個(gè)燒杯中產(chǎn)生的氣體是100g+100g+20g-219.6g=0.4g；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：第3杯反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為：20g+150g+100g-269.6g=0.4g
設(shè)混合物中鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 2
x 0.4g

x=11.2g
混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=44%
（3）由數(shù)據(jù)分析可知第三次實(shí)驗(yàn)多余50g稀硫酸，故如果加鐵則由（2）的計(jì)算可知需加鐵的質(zhì)量是5.6g，則反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為5.6g+11.2g=16.8g
設(shè)生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量是y，氫氣的質(zhì)量是z
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 152 2
16.8g y z

y=45.6g z=0.6g
故反應(yīng)后所得的溶液的質(zhì)量是16.8g+150g-0.6g=166.2g
設(shè)配置成10%的硫酸亞鐵需要加水的質(zhì)量是w
×100%=10%
w=289.8g
故答案為：（1）0.4g；（2）混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44%；（3），需要向?yàn)V液中加入289.8g；
分析：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以計(jì)算出反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，可知第3杯中金屬鋅已完全反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量差求得放出氫氣質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由氫氣質(zhì)量求出混合物中鋅的質(zhì)量，即可求得混合物中銅的質(zhì)量而計(jì)算出混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第1杯中所加入的稀硫酸完全反應(yīng)，由反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量計(jì)算所加稀硫酸中硫酸的質(zhì)量，即可計(jì)算出所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即可依據(jù)反應(yīng)方程式可以求出第三個(gè)反應(yīng)加鐵后生成的硫酸鋅的質(zhì)量，據(jù)此分析解答．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析求得反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力及解決問題的能力．