某化學(xué)興趣小組在做鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)生成銅的同時(shí)也有少量氣泡產(chǎn)生,為了進(jìn)一步研究做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)取8.5g鐵粉放入一定量的硫酸銅溶液中,反應(yīng)完成后,濾過(guò)固體,洗滌,干燥后稱量,固質(zhì)量為9.2g
(2)將9.2g固體放一足量的鹽酸中充分反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.1g.
問(wèn):①與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是______,與鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是______,兩者質(zhì)量之和______(填“>”“<”“=”)8.5g.
②針對(duì)上述現(xiàn)象請(qǐng)你解釋原因:______.
【答案】分析:①分析題意可知,9.2g固體減去與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量就是置換出的銅的質(zhì)量.利用Fe與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式,列出比例式,就可計(jì)算出與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量;因?yàn)殂~不與鹽酸反應(yīng),故產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)是Fe與鹽酸反應(yīng).利用Fe與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成氫氣的質(zhì)量列出比例式,就可計(jì)算出與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量和鹽酸的質(zhì)量;計(jì)算出“與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量+與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量”之和,與8.5g比較;根據(jù)已知條件和計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.
②鐵與硫酸銅反應(yīng)時(shí)有少量的物質(zhì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)導(dǎo)致出現(xiàn)以上情況.
解答:解:①設(shè)與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為x.
Fe+2HCl═FeCl2+H2
56             2
x             0.10g

解之得:x=2.8g
答:與稀鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為2.8g;
設(shè)與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為y,
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
56              64
y             9.2g一2.8g
 ,
解之得:y=5.6g;
答:與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為5.6g;
與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量及與鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量之和為:2.8g+5.6g=8.4g<8.5g;
②在Fe和CuSO4溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)生成Cu的同時(shí)有氣泡產(chǎn)生,而且與CuSO4反應(yīng)的Fe的質(zhì)量及與鹽酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量之和<8.5g,說(shuō)明有少量Fe與CuSO4溶液中的酸性物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng),產(chǎn)生了氫氣.
故答案為:(1)5.6g   2.8g;<(2)因?yàn)榱蛩徙~溶液呈酸性,酸性物質(zhì)與鐵發(fā)生了反應(yīng)
點(diǎn)評(píng):本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力.學(xué)生需根據(jù)金屬的活動(dòng)性的知識(shí),分析物質(zhì)間的反應(yīng)情況,而后正確運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算.
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(2)將9.2g固體放一足量的鹽酸中充分反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.1g.
問(wèn):①與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是
 
,與鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是
 
,兩者質(zhì)量之和
 
(填“>”“<”“=”)8.5g.
②針對(duì)上述現(xiàn)象請(qǐng)你解釋原因:
 

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