Question

16．某科學興趣小組在做Fe和CuSO₄溶液反應實驗時，發(fā)現(xiàn)生成Cu的同時還有氣泡產生．為了進一步研究做了如下實驗：取8.5g Fe粉放入一定量的CuSO₄溶液中，反應完成后，濾出固體，洗滌、干燥后與一定質量分數(shù)的稀鹽酸充分反應，消耗掉稀鹽酸50.0g，生成氫氣的質量為0.1g．請問：
（1）他們所取的50.0g稀鹽酸的溶質質量分數(shù)為多大．
（2）他們根據計算發(fā)現(xiàn)與稀鹽酸反應的Fe的質量為2.8g，與CuSO₄反應的Fe的質量為5.6g，這說明反應掉Fe的質量小于8.5g．對此結果請你作出合理的解釋：因為有少量Fe與CuSO₄溶液中的酸性物質發(fā)生了反應．

Answer 1

分析 （1）分析題意可知，利用鐵和硫酸銅的反應時的固體質量之差．結合量差法即可列出比例式，就可計算出與CuSO₄反應的Fe的質量；因為銅不與鹽酸反應，故產生氫氣的反應是Fe與鹽酸反應．利用Fe與鹽酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量列出比例式，就可計算出與稀鹽酸反應的Fe的質量和鹽酸的質量；計算出“與稀鹽酸反應的Fe的質量+與CuSO₄反應的Fe的質量”之和，與8.5g比較；根據已知條件和計算出的數(shù)據進行分析．
（2）鐵與硫酸銅反應時有少量的物質與酸性物質反應導致出現(xiàn)以上情況．

解答 解：（l）設與稀鹽酸反應的Fe的質量為x，鹽酸的質量為w．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73         2
x    w        0.1g
$\frac{56}{x}=\frac{73}{w}=\frac{2}{0.1g}$
解之得：x=2.8g；w=3.65g；
稀鹽酸的質量分數(shù)為$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%；
稀鹽酸的質量分數(shù)為7.3%；與稀鹽酸反應的Fe的質量為2.8g；
（2）與CuSO₄反應的Fe的質量及與鹽酸反應的Fe的質量之和為：2.8g+5.6g=8.4g＜8.5g；
在Fe和CuSO₄溶液反應實驗時，發(fā)現(xiàn)生成Cu的同時有氣泡產生，而且與CuSO₄反應的Fe的質量及與鹽酸反應的Fe的質量之和＜8.5g，說明有少量Fe與CuSO₄溶液中的酸性物質發(fā)生了反應，產生了氫氣．
故答案為：
（1）稀鹽酸的質量分數(shù)為7.3%．
（2）因為有少量Fe與CuSO₄溶液中的酸性物質發(fā)生了反應．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和溶質質量分數(shù)公式進行計算的能力．學生需根據金屬的活動性的知識，分析物質間的反應情況，正確運用化學方程式進行計算．