Question

【題目】鐵粉中混入了少量的某種鹽雜質，為測定混合物中鐵粉的質量分數，某小組進行了如下操作:稱取7.7g混合物，然后將80 g稀硫酸分四次加入盛裝混合物的容器中，測得加入稀硫酸的質量與生成氫氣的質量關系如下表。( 鹽雜質不與單質鐵反應)

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀硫酸的質量/ g	20	20	20	20
產生氫氣的累計質量/g	0.05	0.15	0.20	m

（1）表中m的值為______；第三次加入的硫酸________(填“被”或“未被")反應完。

（2）計算混合物中鐵粉的質量分數是多少?(寫出計算過程，結果精確到0.1%)

（3）請根據數據和計算結果，在坐標中畫出對應的曲線。

（4）第一次加入稀硫酸時，產生的氫氣只有0.05g 的原因可能是________

Answer 1

【答案】（1）0.20 未被（2）72.7% （3）（4） 雜質鹽與硫酸反應消耗了硫酸

【解析】

解：（1）第二次加入20g的硫酸后，氫氣質量增加了0.15g-0.05g=0.1g，第三次加入20g的硫酸后，氫氣質量增加了0.20g-0.15g=0.05g，說明加入第三次稀硫酸時，鐵已經完全反應，再加入稀硫酸，氫氣不再產生，所以表中m的值為0.2g；第三次加入的硫酸未被反應完；

（2）設參加反應的鐵的質量為，需要硫酸的質量為，

解得=5.6g；=9.8g;

混合物中鐵粉的質量分數是： 72.7%；

（3）根據圖表，若不存在雜質或雜質不與稀硫酸反應，則第一次加入20g稀硫酸時，產生的氫氣的質量為0.15g-0.05g=0.1g，但實際產生的氫氣質量為0.05g，說明可能是雜質鹽與硫酸反應消耗了硫酸。可根據第二次稀硫酸和鐵的反應求出稀硫酸的質量分數。

設硫酸的質量分數為，

=24.5%

設生成0.05g氫氣需要的稀硫酸質量為

=10g

所以與鹽反應的硫酸質量為20g-10g=10g，

生成0.2g的氫氣需要硫酸的質量為9.8g；

生成0.2g的氫氣實際需要質量分數為24.5%的稀硫酸的質量為：=40g，一共需要稀硫酸10g+40g=50g.

所以對應的曲線為：

（4）第一次加入稀硫酸時，產生的氫氣只有0.05g的原因可能是：硫酸先與鐵中的雜質反應。