Question

某兴趣小组对表面被锈蚀的铁钉中铁的含量进行了测定．该小组的同学称取100g该铁钉，向其中缓慢加入19.6%的稀硫酸，直到反应完全，实验数据如图所示

（1）测定过程中的现象是

 

，
（2）若用98%的浓硫酸配制19.6%的稀硫酸100g需要加水

 

mL．
（3）反应完全后共用去稀硫酸

 

克．
（4）计算该铁钉中铁单质的质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,用水稀释改变浓度的方法

专题：有关化学方程式的计算

分析：氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
根据稀硫酸的质量、生成氢气的质量可以计算铁、硫酸铁的质量，进一步可以计算废铁锅片中铁单质的质量分数和溶液中硫酸铁的质量．

解答：解：氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（1）测定过程中的现象是先出现黄色溶液，随后有气泡逸出；
（2）设用98%的浓硫酸配制19.6%的稀硫酸100g需要溶液xg，
则可得：98%x=19.6%×100
解得：x=20
用98%的浓硫酸配制19.6%的稀硫酸100g需要加水为：100-20=80g；即80mL
（3）设硫酸的质量为yg，
由图中可知，生成氢气的质量是1.0g，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
    98          2
    y         1.0g

98

2

=

yg

1.0g

解得：y=49
反应完全后共用去稀硫酸为18.75+

49

19.6%

=18.75+250=268.75g
（4）设铁的质量为zg，
由图中可知，生成氢气的质量是1.0g，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                2
z               1.0g

56

2

=

zg

1.0g

解得：z=28g
该铁钉中铁单质的质量分数为

28g

100g

×100%=28%
故答案为：先出现黄色溶液，随后有气泡逸出；80；268.75；该铁钉中铁单质的质量分数为28%

点评：本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．