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硅钢是变压器、充电器中的核心材料,其主要成份是Fe和Si。某学生用硅钢样品做了如...

硅钢是变压器、充电器中的核心材料,其主要成份是FeSi。某学生用硅钢样品做了如下实验:取4.2g硅钢样品,将60g稀硫酸分6次加入样品中(其中稀硫酸与硅及其它杂质不反应),充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重,得到的实验数据如下:

实验次数
 


 


 


 


 


 


 

稀硫酸的用量/g
 

10
 

10
 

10
 

10
 

10
 

10
 

剩余固体的质量/g
 

M
 

2.8
 

2.1
 

1.4
 

0.7
 

0.7
 

 

1)从以上数据可知,稀硫酸加入第______次后,铁恰好完全反应。

2)表格中M__________

3)计算所用稀硫酸中溶质的质量分数_________

 

五 3.5 12.25% 【解析】 对于数据处理题,应先找出数据之间的规律,然后发现规律被破坏,进而分析原因,在硅钢(主要成份是Fe和Si)中加入稀硫酸,其中铁会与稀硫酸反应,Si不会与稀硫酸反应,故加入稀硫酸后,铁会与稀硫酸反应,使得剩余固体质量减少,根据表中数据可看出,每加入稀硫酸质量10g,减少固体为0.7g,但当第六次加入稀硫酸,剩余固体质量不变,此时规律被打破,分析可知,铁被完全消耗完了,此时剩下的0.7g固体全是Si (1)从以上数据可知,稀硫酸加入第五次充分反应后,铁恰好完全反应; (2)表格中M=2.8g+0.7g=3.5g; (3)设所用稀硫酸中硫酸的质量为x Fe + H2SO4= FeSO4+ H2↑ 56 98 0.7g x 56:98=0.7g:x x=1.225g 稀硫酸中溶质的质量分数=1.225g/10g×100%=12.25% 答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为12.25%。  
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考点分析:
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3)探究试管中剩余固体成分是什么?

(查阅资料)

常见铁的氧化物

FeO

Fe2O3

Fe3O4

颜色、状态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

能否被磁铁吸引

 

 

(初步验证)试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。

(猜想与假设)猜想一:剩余固体是FeFe3O4;猜想二:剩余固体是_____________

(实验探究)

实验操作

实验现象及结论

______________________________

_______________________________

 

 

 

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