Question

小華為測(cè)定某鐵碳含金樣品的成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取一定質(zhì)量的樣品粉末于質(zhì)量為61.7克的燒杯中，然后逐步加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，當(dāng)加入100g稀硫酸時(shí)反應(yīng)恰好完全，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．
試通過計(jì)算完成下列問題：（不能整除時(shí)，結(jié)果保留一位小數(shù)）
（1）該實(shí)驗(yàn)取用的樣品質(zhì)量為：

 

g；
（2）請(qǐng)通過計(jì)算確定該樣品屬于生鐵還是鋼．（生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%）請(qǐng)寫出計(jì)算過程；
（3）小華不慎在反應(yīng)結(jié)束后，向燒杯中多了20g稀硫酸，請(qǐng)你幫小華在圖中補(bǔ)繪出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．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)樣品的總質(zhì)量為84.7g，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(jì)算出鐵與硫酸恰好完全反應(yīng)時(shí)放出氫氣的質(zhì)量，由反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）多加的硫酸沒發(fā)生反應(yīng)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(bǔ)繪的線段的終點(diǎn)高于原線段的沿長(zhǎng)線．

解答：解：（1）該實(shí)驗(yàn)取用的樣品質(zhì)量=84.7g-61.7g=23g
故答案為：23g；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應(yīng)時(shí)放出氫氣的質(zhì)量=100g+84.7g-183.9g=0.8g，
設(shè)參加反應(yīng)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              2
x              0.8g

56

x

=

2

0.8g

x=22.4g，
樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

23g-22.4g

23g

×100%≈2.6%
答：樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6%，故樣品屬于生鐵．
（3）由于多加入20g稀硫酸時(shí)反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，不會(huì)有氣體產(chǎn)生，溶液增加幅度大于恰好完全反應(yīng)前的溶液增加幅度，所以，補(bǔ)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(diǎn)位于線段AB延長(zhǎng)線的上方，即斜率比AB段斜率大；
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應(yīng)時(shí)放出氫氣的質(zhì)量=恰好完全反應(yīng)時(shí)所加稀硫酸的質(zhì)量+實(shí)驗(yàn)開始時(shí)燒杯及燒杯內(nèi)樣品的質(zhì)量-恰好完全反應(yīng)時(shí)燒杯與燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量．