Question

（2012?攀枝花）有鐵粉和銅粉的均勻混合物，甲、乙、丙三位同學(xué)分別取該混合物與稀硫酸反應(yīng)，所得數(shù)據(jù)如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質(zhì)量/g	10	10	20
取用稀硫酸的質(zhì)量/g	100	120	100
反應(yīng)后過(guò)濾，得干燥固體的質(zhì)量/g	4	4	13

請(qǐng)分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）甲所得溶液中含有溶質(zhì)的是

H₂SO₄、FeSO₄

．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，若取用金屬混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為

6.6g

．
（3）計(jì)算丙同學(xué)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬的活動(dòng)性關(guān)系鐵＞氫＞銅，鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)放出氫氣而銅不能與稀硫酸反應(yīng)，因此，當(dāng)把金屬混合物放入足量稀硫酸中充分反應(yīng)時(shí)，剩余固體為銅，甲和乙作比較可以看出增加酸的質(zhì)量固體質(zhì)量不再減少，甲中鐵已完全反應(yīng)；甲和丙作比較可以看出增加混合物的質(zhì)量固體質(zhì)量減少量增加，說(shuō)明甲中酸過(guò)量；甲所得溶液中含有溶質(zhì)硫酸
（2）10g混合物中含有10g-4g=6g鐵，故15g混合物中含有9g鐵，100g稀硫酸完全反應(yīng)能反應(yīng)掉20g-13g=7g鐵，故120g稀硫酸能反應(yīng)8.4g鐵
（3）由甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比知，：10g金屬混合物中鐵已完全反應(yīng)，剩余4g固體為銅，由此推知20g金屬混合物中含銅8g．由于丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)剩余的13g固體中含鐵5g，故丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中硫酸已完全反應(yīng)，且參加反應(yīng)的鐵為7g．

解答：解：用甲和丙作比較，甲中100g硫酸反應(yīng)6g鐵，丙中100g卻反應(yīng)了7g鐵． 所以說(shuō)明硫酸剩余，故甲所得溶液中含有溶質(zhì)是反應(yīng)生成的硫酸亞鐵和過(guò)量的硫酸；故答案為：H₂SO₄、FeSO₄ 
（2）10g混合物中含有10g-4g=6g鐵，故15g混合物中含有9g鐵，100g稀硫酸完全反應(yīng)能反應(yīng)掉20g-13g=7g鐵，故120g稀硫酸能反應(yīng)8.4g鐵，取用金屬混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為：15g-8.4g=6.6g
故答案為：6.6g 
（3）設(shè)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
7g       x     y

56

7g

=

152

x

=

2

y

                               
 x=19g   
 y=0.25 g
反應(yīng)后溶液質(zhì)量為：20g-13g+100g-0.25g=106.75 g            
反應(yīng)后溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

19g

106.75g

×100%=17.8%
答：丙同學(xué)所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.8%

點(diǎn)評(píng)：此題難度較大，要對(duì)比三次實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，判斷金屬與稀硫酸的反應(yīng)情況，利用完全反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算．