Question

铁粉中混入了少量的某种盐杂质，为测定混合物中铁粉的质量分数，某小组进行了如下操作:称取7.7g混合物，然后将80 g稀硫酸分四次加入盛装混合物的容器中，测得加入稀硫酸的质量与生成氢气的质量关系如下表。( 盐杂质不与单质铁反应)

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀硫酸的质量/ g	20	20	20	20
产生氢气的累计质量/g	0.05	0.15	0.20	m

（1）表中m的值为______；第三次加入的硫酸________(填“被”或“未被")反应完。

（2）计算混合物中铁粉的质量分数是多少?(写出计算过程，结果精确到0.1%)

（3）请根据数据和计算结果，在坐标中画出对应的曲线。

（4）第一次加入稀硫酸时，产生的氢气只有0.05g 的原因可能是________

Answer

（1）0.20 未被（2）72.7% （3）（4） 杂质盐与硫酸反应消耗了硫酸

【解析】

【解析】
（1）第二次加入20g的硫酸后，氢气质量增加了0.15g-0.05g=0.1g，第三次加入20g的硫酸后，氢气质量增加了0.20g-0.15g=0.05g，说明加入第三次稀硫酸时，铁已经完全反应，再加入稀硫酸，氢气不再产生，所以表中m的值为0.2g；第三次加入的硫酸未被反应完；

（2）设参加反应的铁的质量为，需要硫酸的质量为，

解得=5.6g；=9.8g;

混合物中铁粉的质量分数是： 72.7%；

（3）根据图表，若不存在杂质或杂质不与稀硫酸反应，则第一次加入20g稀硫酸时，产生的氢气的质量为0.15g-0.05g=0.1g，但实际产生的氢气质量为0.05g，说明可能是杂质盐与硫酸反应消耗了硫酸。可根据第二次稀硫酸和铁的反应求出稀硫酸的质量分数。

设硫酸的质量分数为，

=24.5%

设生成0.05g氢气需要的稀硫酸质量为

=10g

所以与盐反应的硫酸质量为20g-10g=10g，

生成0.2g的氢气需要硫酸的质量为9.8g；

生成0.2g的氢气实际需要质量分数为24.5%的稀硫酸的质量为：=40g，一共需要稀硫酸10g+40g=50g.

所以对应的曲线为：

（4）第一次加入稀硫酸时，产生的氢气只有0.05g的原因可能是：硫酸先与铁中的杂质反应。