Question

某化學興趣小組在做鐵與硫酸銅溶液反應時，發現生成銅的同時也有少量氣泡產生，為了進一步研究做了如下實驗：
（1）取8.5g鐵粉放入一定量的硫酸銅溶液中，反應完成后，濾過固體，洗滌，干燥后稱量，固質量為9.2g
（2）將9.2g固體放一足量的鹽酸中充分反應，產生氫氣的質量為0.1g．
問：①與硫酸銅反應的鐵的質量是

 

，與鹽酸反應的鐵的質量是

 

，兩者質量之和

 

（填“＞”“＜”“=”）8.5g．
②針對上述現象請你解釋原因：

 

．

Answer 1

分析：①分析題意可知，9.2g固體減去與稀鹽酸反應的Fe的質量就是置換出的銅的質量．利用Fe與硫酸銅反應的化學方程式，列出比例式，就可計算出與CuSO₄反應的Fe的質量；因為銅不與鹽酸反應，故產生氫氣的反應是Fe與鹽酸反應．利用Fe與鹽酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量列出比例式，就可計算出與稀鹽酸反應的Fe的質量和鹽酸的質量；計算出“與稀鹽酸反應的Fe的質量+與CuSO₄反應的Fe的質量”之和，與8.5g比較；根據已知條件和計算出的數據進行分析．
②鐵與硫酸銅反應時有少量的物質與酸性物質反應導致出現以上情況．

解答：解：①設與稀鹽酸反應的Fe的質量為x．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x             0.10g

56

2

=

x

0.10g

解之得：x=2.8g
答：與稀鹽酸反應的Fe的質量為2.8g；
設與CuSO₄反應的Fe的質量為y，
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
56              64
y             9.2g一2.8g
 

56

64

=

y

9.2g-2.8g

，
解之得：y=5.6g；
答：與CuSO₄反應的Fe的質量為5.6g；
與CuSO₄反應的Fe的質量及與鹽酸反應的Fe的質量之和為：2.8g+5.6g=8.4g＜8.5g；
②在Fe和CuSO₄溶液反應實驗時，發現生成Cu的同時有氣泡產生，而且與CuSO₄反應的Fe的質量及與鹽酸反應的Fe的質量之和＜8.5g，說明有少量Fe與CuSO₄溶液中的酸性物質發生了反應，產生了氫氣．
故答案為：（1）5.6g   2.8g；＜（2）因為硫酸銅溶液呈酸性，酸性物質與鐵發生了反應

點評：本題主要考查學生利用化學方程式進行計算的能力．學生需根據金屬的活動性的知識，分析物質間的反應情況，而后正確運用化學方程式進行計算．