Question

部分被氧化的鐵片10g與200g的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣0.3g，求該硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

解：設(shè)Fe的質(zhì)量為x，消耗H2SO4的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56 98 2
x y 0.3g
∴56：2=x：0.3g，98：2=y：0.3g，
解得x=8.4g，y=14.7g，
那么混合物中氧化鐵的質(zhì)量=10g-8.4g=1.6g，
設(shè)1.6gFe₂O₃消耗硫酸的質(zhì)量為z，
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160 294
1.6 z
∴160：294=1.6g：z，
解得z=2.94g，
那么硫酸溶液中硫酸的總質(zhì)量為：2.94+14.7=17.64g，
那么硫酸的質(zhì)量分數(shù)=×100%=8.82%．
答：該該硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為8.82%．
分析：因為鐵片與硫酸恰好完全反應(yīng)，并得到0.3g的H₂．可以把反應(yīng)的硫酸分成兩部分來看，一份是與Fe反應(yīng)的，另一份是與Fe₂O₃反應(yīng)的．先求出氧化的鐵片中Fe的含量及與Fe反應(yīng)消耗的H₂SO₄．然后再求出Fe₂O₃消耗硫酸的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
點評：本題主要考查學生利用化學方程式和質(zhì)量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．