Question

3．为了分析某铁制品中铁的含量，某学习小组进行了实验研究，即取6g样品与一定质量分数的盐酸反应，并绘制了加入盐酸质量与放出气体质量的关系图（见右下图）．说明：样品中杂质不溶于水，不与盐酸反应．
①铁完全反应用去盐酸的质量为73g．
②样品中铁的物质的量是为多少？（写出计算过程））
③样品中铁的质量分数为多少？93.3%．
④某同学列出了如下计算式：样品铁与盐酸刚好反应完全时所得溶液质量=（73+6-0.2）g，小明对该计算式提出了质疑，请指出其中的错误列式计算溶液质量时，未减掉不溶于水的杂质的质量．

Answer 1

分析 ①从图示可得盐酸的质量；
②根据铁与盐酸反应的化学方程式，已知气体的量，能够计算出生铁中铁的质量，进而求铁的物质的量；
③根据铁与盐酸反应的化学方程式，已知气体的量，能够计算出生铁中铁的质量，进而求得质量分数；
④所得溶液质量应该是物质的总质量减去不溶性杂质和生成的气体的质量．

解答 解：①铁完全反应用去盐酸的质量从图示中可以看出是73g，故答案为：73；
②解：设与盐酸反应的铁的质量为x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.2g}$
x=5.6g
样品中铁的物质的量是：$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol
答：样品中铁的物质的量是0.1mol；
③样品中铁的质量分数为：$\frac{5.6g}{6g}×100%$=93.3%，故答案为：93.3%；
④生铁与盐酸刚好反应完全时所得溶液质量应是物质的总质量减去不溶性杂质和生成的气体的质量．
溶液质量不包括氢气质量和剩余杂质的质量，所以还要减去杂质的质量；
故答案为：列式计算溶液质量时，未减掉不溶于水的杂质的质量．

点评 学会看曲线图是需要同学们掌握的一种技能，抓住起点，转折点和曲线的走势是关键．