Question

为测定某碳素钢样品中铁的质量分数，现取一定质量的样品粉末于质量为51.8克的烧杯中，然后逐步加入一定质量分数的稀硫酸，当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系如图．

试通过计完成下列填空：（不能整除时，结果保留一位小数）
（1）样品中碳的质量分数为多少？（列式计算）
（2）小王不慎在反应结束后，向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为多少？（列式计算）
（3）若在图中补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系图，所得线段的终点位于线段AB延长线的

 

（填：上方、下方或线上）．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：反应前后的质量差即为生成氢气的质量，根据氢气的质量可以计算铁的质量和生成的硫酸亚铁的质量，进一步可以计算样品中碳的质量分数和溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数．

解答：解：（1）设样品中铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y，
根据图形可知：开始烧杯及烧杯内物质的总质量起点是68.8g，烧杯质量为51.8g，则该实验取用的样品质量为68.8g-51.8g=17g，
当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量为80g+68.8g=148.8g，而图中反应后的总质量为148.2g，
则生成氢气的质量为：148.8g-148.2g=0.6g，
 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
 56          152   2
 x            y    0.6g

56

x

=

152

y

=

2

0.6g

，
x=16.8g，y=45.6g，
样品中铁的质量分数为：

16.8g

17g

×100%=98.8%，
答：样品中铁的质量分数为98.8%．
（2）向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为：

45.6g

16.8g+100g-0.6g

×100%=39.2%，
答：溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为39.2%．
 （3）因为反应结束后，再向烧杯中加稀硫酸时，由于没有气体生成，所以烧杯内物质增加的质量比反应时烧杯内增加的多，所以直线的斜率要变大，因此所得线段的终点位于线段AB延长线的上方．
故填：上方．

点评：本题主要考查学生运用假设法和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．