Question

校課外興趣小組取某鋼鐵廠生鐵樣品進行實驗：將四份不同質(zhì)量的生鐵樣品（假定其中只含單質(zhì)鐵和單質(zhì)碳）分別加到100g質(zhì)量分數(shù)相同的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：（已知：在標準狀況下，22.4L H₂的質(zhì)量為2g）

實驗序號	1	2	3	4
生鐵樣品的質(zhì)量/g	2.88	5.76	9.24	10.28
生成H2的體積（標準狀況下）/L	1.12	2.24	3.36	m

通過計算回答下列問題：
（1）上述表格中m的值為

3.36

；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算硫酸溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：由第1、2兩次可知2.88g樣品只能生成1.12L氫氣，所以5.76g生成2.24L氫氣，8.64g能生成3.36L氫氣，再進行進一步計算．，根據(jù)硫酸全部參加反應(yīng)的那一次進行計算，算出硫酸的質(zhì)量再除以硫酸溶液的質(zhì)量乘以百分之百．

解答：解：（1）由第1、2兩次可知2.88g樣品只能生成1.12L氫氣，所以5.76g生成2.24L氫氣，8.64g能生成3.36L氫氣，結(jié)果圖示中表明是9.24g生鐵樣品與100g硫酸反應(yīng)得到3.36L氫氣，這說明生鐵樣品過量，硫酸已經(jīng)被全部反應(yīng)完，所以再加入生鐵生成氫氣的量也不會變，所以m值為3.36L．故填：3.36；
（2）設(shè)100g稀硫酸中含H₂SO₄的質(zhì)量為X
根據(jù)實驗3可得：生成H₂的質(zhì)量為：

3.36L

22.4L

×2g=0.3g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑   
    98           2
    X           0.3g

98

2

=

X

0.3g

X=14.7g   
稀硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)為：

14.7g

100g

×100%=14.7%
答：硫酸溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)為14.7%．

點評：解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)計算出第3次生鐵已過量，硫酸已全部參加了反應(yīng)，再進行進一步計算．