Question

课外兴趣小组的同学取河北某钢铁厂生铁样品进行试验将四份不同质量的生铁样品

校课外兴趣小组取潍坊某钢铁厂生铁样品进行实验：将四份不同质量的生铁样品（假定其中只含单质铁和单质碳）分别加到100g质量分数相同的硫酸溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（已知：在标准状况下，22.4L H2的质量为2g
实验序号1：生铁质量2.88g，生成氢气1.12L；2：Fe 5.76g，H2 2.24L；3：Fe 9.24g，3.36L；4：Fe 10.28g，H2 m（求m值）；根据数据计算所用硫酸溶液中溶质的质量分数

Answer 1

实验次数 1 2 3 4
生铁质量 2.88g 5.76g 9.24g 10.28g
生成氢气 1.12L 2.24L 3.36L m（求m值
分析一和二组可知,只要有2.88克的生铁,就能生成1.12L的氢气,第二组也符合这一规律变化。第三组时生铁的质量比2.88克的3倍还多，但生成的氢气体积只是第一组的3倍，可知第三组中的铁有剩余，而硫酸已经反应完了，所以到第四组实验时，再增加生铁的质量也不再反应，所以m仍为3.36L
当硫酸全部反应完时生成氢气的质量为3.36L/22.4L* 2克==0.3克。设硫酸质量为X
H2SO4+Fe==FeSO4+H2
98 2
x 0.3g
X==14.7g
所以硫酸溶液的溶质的质量分数为：14.7克/100克==14.7%

Answer 2

由第1、2两次可知2.88g样品只能生成1.12L氢气，所以5.76g生成2.24L氢气，8.64g能生成3.36L氢气，结果图示中表明是9.24g生铁样品与100g硫酸反应得到3.36L氢气，这说明生铁样品过量，硫酸已经被全部反应完，所以再加入生铁生成氢气的量也不会变，所以m值为3.36L．根据氢气的质量： =0.3g，设要生成0.3g氢气需要参加反应的硫酸的质量为X，则：
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
x 0.3g
根据： 解得X=14.7g，所以硫酸溶液中H2SO4的质量分数为： ×100%=14.7%．