Question

将一枚7.2g表面生锈的铁钉浸泡在100克稀硫酸中，当铁钉全部溶解后，铁钉也正好完全反应，同时收集到0.2g氢气．计算：
（1）铁钉表面铁锈的质量；
（2）溶解表面铁锈消耗稀硫酸中溶质的质量；
（3）稀硫酸中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：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

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：根据铁钉生锈所形成铁锈为三氧化二铁，其与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水，不生成氢气，所以，题中所得到的0.2g氢气一定是未生锈的铁钉与稀硫酸反应的结果，因此通过氢气质量可求出未生锈铁钉的质量，用生锈铁钉总质量-未生锈铁钉的质量=铁锈的质量，利用铁和铁锈的质量求出硫酸中溶质的质量进而求出稀硫酸中溶质的质量分数进行解答．

解答：解：（1）设铁钉中未生锈的铁的质量为x，消耗硫酸中溶质的质量为z．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
56  98          2
x    z        0.2g

56

x

=

2

0.2g

x=5.6g

98

z

=

2

0.2g

z=9.8g
铁钉表面铁锈的质量7.2g-5.6g=1.6g
（2）设溶解表面铁锈消耗稀硫酸中溶质的质量为y．
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294
1.6g    y

160

1.6g

=

294

y

y=2.94g
（3）稀硫酸中溶质的质量分数=

9.8g+2.94g

100g

×100%=12.74%
答：（1）铁钉表面铁锈的质量为1.6g；
（2）溶解表面铁锈消耗稀硫酸中溶质的质量为2.94g；
（3）稀硫酸中溶质的质量分数为12.74%．

点评：根据铁锈与酸反应不能放出氢气，因此由氢气质量可计算反应中参加铁的质量．