Question

興趣小組同學取某種鋼樣（假設只含鐵單質及碳單質）進行試驗．分別向四份不同質量的鋼樣粉末中加入100g稀硫酸溶液，充分反應后，測得的實驗數據如表所示：

序號 質量	實驗1	實驗2	實驗3	實驗4
鋼樣粉末質量（g）	2.84	4.25	6.23	7.51
生成H2的質量（g）	0.10	0.15	0.20	0.20

（1）第三次實驗是否恰好完全反應（填“是”或“否”）______．
（2）計算100硫酸溶液中溶質的質量______g．
（3）求在實驗3中溶液的溶質質量分數？（要寫過程）

Answer 1

（1）從題中不難看出，實驗3中的6.23g鋼樣和實驗4中的7.51g鋼樣和100g稀硫酸反應都是得到了0.2g氫氣，說明實驗3和實驗4中的稀硫酸都全部參與反應，同時說明實驗1和2中的稀硫酸都有剩余，即實驗1和2中的鋼樣中的鐵全部參與反應，由于2.84g鋼樣全部參與反應得到0.1g氫氣，說明得到0.2g氫氣應需要5.68g鋼樣，從而說明第三次實驗并沒有恰好完全反應，故答案為：否
（2）計算100g硫酸溶液中溶質的質量，根據化學方程式計算時硫酸必須全部參與化學反應，因此可根據實驗3和4中的數據進行計算，故可設100g硫酸溶液中溶質的質量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
     98         2
     x         0.2g

98

2

=

x

0.2g

x=

98×0.2g

2

=9.8g
故答案為：9.8
（3）設參與反應的鐵的質量為y，生成的硫酸亞鐵的質量為z．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56        152    2
y          z    0.2g

56

2

=

y

0.2g

 
y=

56×0.2g

2

=5.6g

152

2

=

z

0.2g

 
z=

152×0.2g

2

=15.2g
實驗3中得到的溶液中溶質的質量分數是

15.2g

5.6g+100g-0.2g

×100%=14.4%
答：實驗3中溶液中溶質的質量分數是14.4%．