某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查．他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、...

某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查．他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份钢样（假设钢样中只含铁和碳），分别加入100g稀硫酸中进行实验（实验I、Ⅱ、Ⅲ），充分反应后，将得到的实验数据绘制出如图：
试回答（计算结果精确到0.1%）：
（1）写出实验中有关的化学方程式：______
（2）实验I中铁参加反应的质量为______．
（3）稀硫酸完全参加反应的实验中，反应后溶液中溶质的质量分数是多少？

（1）根据铁和硫酸会发生置换反应进行分析；（2）对比实验I、实验II，可得，实验I中2.84g钢样与稀硫酸完全反应，根据铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气的化学方程式，由反应放出氢气的质量可计算参加反应铁的质量；（3）由实验I的数据可知，2.84g钢样完全反应放出氢气0.1g，同样组成的钢样4.26完全反应可放出氢气0.15g；而实验III取钢样6.23g时结果得到氢气只有0.2g，说明钢样未完全反应，则稀硫酸不足，稀硫酸完全反应；此时所得溶液为硫酸亚铁溶液，然后计算溶质的质量分数，硫酸亚铁质量要根据反应的化学方程式，由生成氢气质量计算；而反应后溶液质量可根据质量守恒进行计算．【解析】（1）铁和硫酸发生反应生成硫酸亚铁和氢气，故答案为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；（2）设实验I中参加反应的铁的质量为x， Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 56 2 x 0.1g = x=2.8g 故答案为：2.8g （3）由表中数据分析，实验Ⅲ中100g稀硫酸完全反应．设实验Ⅲ生成硫酸亚铁的质量为x，消耗铁的质量为y． Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 56 152 2 y x 0.2g =，=， x=15.2g y=5.6g 所得溶液中溶质的质量分数为×100%=14.4%．答：反应后溶液中溶质的质量分数是14.4%．

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考点分析：

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“用双氧水和二氧化锰制氧气”某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：
（1）催化剂MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？
他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H₂₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO₂粉末用量（克）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

请分析表中数据回答：MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？
答：______．
（2）H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？
他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H₂O₂溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验．记录数据如下：（实验均在20℃室温下进行，其他实验条件也均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H₂O₂溶液溶质质量分数	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO₂粉末用量（克）	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL气体时所用时间（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反应后液体温度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

请分析表中数据回答：H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：______．
由表中数据还可看出，该反应是个______反应（填“放热”或“吸热”）．
（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想：______．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等