Question

5．為了分析生鐵（主要成分為鐵和少量碳）中鐵的含量，某學習小組進行了實驗研究，即取6g生鐵與10%稀鹽酸反應，并繪制了加入稀鹽酸的質量與放出氣體質量的關系圖（見圖1）．
說明：生鐵中雜質不溶于水，不與鹽酸反應．
（1）鐵完全反應用去稀鹽酸的質量為73g．a的值為0.2．
（2）生鐵中鐵的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程，結果保留到小數(shù)點后一位）

（3）某同學列出了如下計算式：
生鐵與鹽酸剛好反應完全時所得溶液質量=（73+6-0.2）g小明對該計算式提出了質疑，請指出其中的錯誤沒有去掉碳的質量．
請按正確的做法計算反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)．（寫出計算過程，保留到小數(shù)點后一位）
（4）將兩份適量相同的生鐵樣品加工成片狀和粉末狀，分別于足量的相同溶質質量分數(shù)的稀鹽酸反應，測得生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖2所示，請回答：
由圖中曲線分析得出，影響該化學反應速率的因素是：反應物形狀；請另外舉出一個生活或生產中控制化學反應速率的實例：使用催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中提供的信息可以判斷稀鹽酸的質量；
鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)反應的化學方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算；
（2）根據(jù)稀鹽酸的質量和質量分數(shù)和反應的化學方程式可以計算生鐵中鐵的質量，進一步可以計算鐵的質量分數(shù)；
（3）生鐵中的碳不能和稀鹽酸反應，也不溶于水；
（4）反應物接觸越充分，反應速率越快；
催化劑能夠改變化學反應的速率．

解答 解：（1）由圖中信息可知，鐵完全反應用去稀鹽酸的質量為73g；
設生鐵中鐵質量為x，生成氫氣質量為y，生成氯化亞鐵質量為z，
 Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
 56   73     127    2
x 73g×10% z   y
$\frac{56}{x}$=$\frac{73}{73g×10%}$=$\frac{127}{z}$=$\frac{2}{y}$，
x=5.6g，y=0.2g，z=12.7g，
故填：73；0.2．
（2）生鐵中鐵的質量分數(shù)為：$\frac{5.6g}{6g}$×100%=93.3%，
答：生鐵中鐵的質量分數(shù)為93.3%．
（3）其中的錯誤是沒有去掉碳的質量．
故填：沒有去掉碳的質量．
反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)為：$\frac{12.7g}{5.6g+73g-0.2g}$×100%=16.2%，
答：反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)為16.2%．
（4）由圖中曲線分析得出，影響該化學反應速率的因素是反應物形狀；
生活或生產中可以通過使用催化劑控制化學反應速率．
故填：反應物形狀；使用催化劑．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．