Question

為測定某碳素鋼樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，現(xiàn)取一定質(zhì)量的樣品粉未于質(zhì)量為51.8克的燒杯中，然后逐步加入一定質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，當加入211.8g稀硫酸時恰好完全反應，加入稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系如圖．
（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量為

 

g．
（2）求樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)；反應后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）反應結(jié)束后，小明不慎向燒杯中多加了20g稀硫酸，若在圖中補繪此過程中稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系圖，所得線段的終點位于線段AB延長線的

 

（填：上方、下方或線上）．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）實驗開始時燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)碳素鋼樣品的總質(zhì)量為68.8g，因此，總質(zhì)量減去燒杯的質(zhì)量即為取用的樣品質(zhì)量；
（2）利用質(zhì)量守恒定律可計算出鐵與硫酸恰好完全反應時放出氫氣的質(zhì)量，由反應產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，計算參加反應的鐵和生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，進而求樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)和反應后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）多加的硫酸沒發(fā)生反應而溶液質(zhì)量直接增加，而此前溶液增加量為所加稀硫酸質(zhì)量與放出氫氣質(zhì)量的差，因此，補繪的線段的終點高于原線段的沿長線．

解答：解：（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量=68.8g-51.8g=17g
故答案為：17g；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應時放出氫氣的質(zhì)量=211.8g+68.8g-280g=0.6g，設(shè)參加反應鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，則
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   0.6g
 

56

x

=

152

y

=

2

0.6g

x=16.8g，y=45.6g
樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)=

16.8g

17g

×100%≈98.8%
樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量為：17g-16.8g=0.2g
反應后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：

45.6g

280g-0.2g-51.8g

×100%=20%；
答：樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為98.8%，反應后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%；
（3）由于多加入20g稀硫酸時溶液增加量大于恰好完全反應前的溶液增加量，所以，補繪此過程中稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系圖，所得線段的終點位于線段AB延長線的上方；
故答案為：上方．

點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應時放出氫氣的質(zhì)量=恰好完全反應時所加稀硫酸的質(zhì)量+實驗開始時燒杯及燒杯內(nèi)樣品的質(zhì)量-恰好完全反應時燒杯與燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量．