某学生在课外活动中用铁粉(含杂质且杂质不参加反应)和稀硫酸反应制取氢气.所做5次实验结果记录如下表(每次实验产生的氢气全部被收集,且体积在相同条件下测定.该条件下氢气的密度是0.089g/L). 实验编号 铁粉的质量/g 稀硫酸的质量/g 生成氢气的体积/L 1 2.0 50.0 0.77 2 4.0 50.0 1.54 3 5.8 50.0 2.24 4 5.8 60.0 2.24 5 6.4 50.0 2.24根据上述实验结果进行分析、计算,并回答下列问题:(1)上述实验中,铁粉一定过量的实验编号是______;(2)铁粉的纯度是______;(3)计算稀硫酸的质量分数(要求写出计算过程,计算结果精确到0.1).
某学生在课外活动中用铁粉(含杂质且杂质不参加反应)和稀硫酸反应制取氢气.所做5次实验结果记录如下表(每次实验产生的氢气全部被收集,且体积在相同条件下测定.该条件下氢气的密度是0.089g/L).
实验编号 | 铁粉的质量/g | 稀硫酸的质量/g | 生成氢气的体积/L |
1 | 2.0 | 50.0 | 0.77 |
2 | 4.0 | 50.0 | 1.54 |
3 | 5.8 | 50.0 | 2.24 |
4 | 5.8 | 60.0 | 2.24 |
5 | 6.4 | 50.0 | 2.24 |
(1)上述实验中,铁粉一定过量的实验编号是______;
(2)铁粉的纯度是______;
(3)计算稀硫酸的质量分数(要求写出计算过程,计算结果精确到0.1).
(1)比较实验3和实验5可知:同样是50g稀硫酸,与不同质量的金属反应放出氢气的体积相等,所以可以判断实验5中的金属是过量的;
根据表中所给数据分析,确定3组实验恰好完全反应
(2)设生成2.24 L氢气需H2S04的质量为x,5.8g铁粉中含有铁的质量为y,则:
Fe+H2S04═FeS04 +H2↑
56 98 2
y x 2.24 L×0.089 g/L
=56 y
=98 x
2 2.24L×0.089g/L
解得:x=9.8 g y=5.6g
(2)铁的纯度为:
×100%=96.6%;5.6g 5.8g
(3)稀硫酸的质量分数=
×l00%=19.6%;9.8g 50g
答:(3)稀硫酸的质量分数是19.6%.
故答案为:(1)5;
(2)96.6%;
(3)19.6%.
答案解析:(1)根据实验3和实验5可以看出同样是50g稀硫酸,与不同质量的铁粉反应放出氢气的体积相等,说明在第五次实验中加入的铁粉是过量的;
(2)比较实验3和实验5,不同质量的铁粉与等质量的硫酸反应生成氢气的质量相等,说明此时硫酸的已经被完全消耗,即50g硫酸只能产生2.24L氢气,比较实验3和实验4,同质量的铁粉和不同质量的硫酸反应生成氢气的质量相等,说明此时铁粉已被完全消耗,即5.8g铁只能产生2.24L氢气,综合两方面的分析可以知道5.8g铁粉和50g硫酸恰好完全反应,即实验3是恰好完全反应的,故可以根据实验3的数据完成(2)和(3)的计算.
考试点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
知识点:综合分析数据,找出量之间的关系分析反应物与生成物之间的质量关系,分析出物质的剩余,选择计算的数据一定是被完全反应的物质,这样才可以正确求出相应的未知量.