Question

8．某化學(xué)興趣小組在做Fe和CuSO₄溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)生成Cu的同時有氣泡產(chǎn)生．為了進(jìn)一步研究做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）取8.5克鐵粉放入一定量的硫酸銅溶液中，反應(yīng)完成后，濾出固體，洗滌、干燥后稱量，固體質(zhì)量為9.2克；
（2）將9.2克固體與一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸充分反應(yīng)，消耗鹽酸50.0克，根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖（見圖）．求：
①稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與稀鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量；
②與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量；
③與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量及與鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量之和＜8.5克（選填“＞”“＜”或“=”）．對此結(jié)果做出你的解釋．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)殂~不與鹽酸反應(yīng)，故產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)是Fe與鹽酸反應(yīng)．利用Fe與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成氫氣的質(zhì)量（由圖示數(shù)據(jù)可知，完全反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為0.10g），列出比例式，就可計算出與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量和鹽酸的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式就可計算出稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）分析題意可知，9.2g固體減去與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量就是置換出的銅的質(zhì)量．利用Fe與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式，列出比例式，就可計算出與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量；
（3）計算出“與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量+與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量”之和，與8.5g比較；根據(jù)已知條件和計算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．

解答 解：（l）設(shè)與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為x，鹽酸的質(zhì)量為w．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73                   2
x    w               0.10g
$\frac{56}{x}$=$\frac{73}{w}$=$\frac{2}{0.10g}$
解之得：x=2.8g；w=3.65g；
稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%；
答：稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%；與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為2.8g；
（2）設(shè)與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為y，
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
56                            64
y                   9.2g-2.8g
$\frac{56}{64}$=$\frac{y}{9.2g-2.8g}$，
解之得：y=5.6g；
答：與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為5.6g；
（3）與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量及與鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量之和為：2.8g+5.6g=8.4g＜8.5g；
在Fe和CuSO₄溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)生成Cu的同時有氣泡產(chǎn)生，而且與CuSO₄反應(yīng)的Fe的質(zhì)量及與鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量之和＜8.5g，說明有少量Fe與CuSO₄溶液中的酸性物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，產(chǎn)生了氫氣．
故答案為：＜；因?yàn)橛猩倭縁e與CuSO₄溶液中的酸性物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)．

點(diǎn)評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．