Question

某化学兴趣小组为了分析生铁中铁的含量，进行了实验研究，即取60g经粉碎后的生铁，把800稀硫酸分4次加入

某化学兴趣小组为了分析生铁中铁的含量，进行了实验研究，即取60g经粉碎后的生铁，把800稀硫酸分4次加入到该样品中，测得数据记录如下表： 第1次 第2次 第3次 第4次 加入稀硫酸质量（g） 200 200 200 200 剩余固体质量（g） 37.6 15.2 4 4（说明：生铁中杂质不溶于水，也不与硫酸反应．）（1）第2次测得剩余固体质量为15.2g，其成分为______．A．铁 B．铁和碳 C．碳（2）生铁中铁的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图．

Answer 1

（1）分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸，固体继续减少，说明第二次剩余固体中铁剩余，当然碳不反应，也剩余．
故答案为：B
（2）分析图表可知最终剩余固体的4g为碳．
所以生铁中铁的质量分数为：

60?4

60

×100%=93.3%
（3）分析图表可得出结论：每200g硫酸可以反应37.6-15.2=22.4g铁，
设200g稀硫酸中的溶质质量为x，22.4g铁反应生成氢气的质量为y则
   Fe+H₂SO₄ =FeSO₄+H₂↑
   56   98        2
  22.4g   x       y
 

56

22.4g

＝

98

x

＝

2

y

解之得：x=39.2g，y=0.8g
稀硫酸的溶质质量分数为：

39.2g

200g

×100%=19.6%
可得出56g铁反应生成氢气的质量为0.8g×

56

22.4

=2g，恰好反应消耗的硫酸质量为500g
由于铁和硫酸反应生成氢气的质量和反应的500g硫酸成正比，所以图象如上：
答：生铁中铁的质量分数为93.3%，稀硫酸的溶质质量分数为19.6%．