Question

鋼鐵的生產和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志．
（1）每年鋼鐵銹蝕造成巨大的損失，鐵制品銹蝕的主要原因是

 

．
（2）校課外興趣小組取濰坊某鋼鐵廠生鐵樣品進行實驗：將四份不同質量的生鐵樣品（假定其中只含單質鐵和單質碳）分別加到100g質量分數相同的硫酸溶液中，充分反應后，測得的實驗數據如下表所示：（已知：在標準狀況下，22.4L H₂的質量為2g）

實驗序號	1	2	3	4
生鐵樣品的質量/g	2.88	5.76	9.24	10.28
生成H2的體積（標準狀況下）/L	1.12	2.24	3.36	m

通過計算回答下列問題：
①上述表格中m的值為

 

；
②根據表中數據計算硫酸溶液中H₂SO₄的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據鐵生銹的條件考慮本題；（2）由第1、2兩次可知2.88g樣品只能生成1.12L氫氣，所以5.76g生成2.24L氫氣，8.64g能生成3.36L氫氣，再進行進一步計算．，根據硫酸全部參加反應的那一次進行計算，算出硫酸的質量再除以硫酸溶液的質量乘以百分之百．

解答：解：（1）鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結果；
（2）由第1、2兩次可知2.88g樣品只能生成1.12L氫氣，所以5.76g生成2.24L氫氣，8.64g能生成3.36L氫氣，結果圖示中表明是9.24g生鐵樣品與100g硫酸反應得到3.36L氫氣，這說明生鐵樣品過量，硫酸已經被全部反應完，所以再加入生鐵生成氫氣的量也不會變，所以m值為3.36L．根據氫氣的質量：

3.36L

22.4L

×2g=0.3g，設要生成0.3g氫氣需要參加反應的硫酸的質量為X，則：
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98         2
    x          0.3g
根據：

98

2

=

X

0.3g

解得X=14.7g，所以硫酸溶液中H₂SO₄的質量分數為：

14.7g

100g

×100%=14.7%．
故答案為：（1）鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣共同作用的結果；（2）3.36；14.7%．

點評：解答本題的關鍵是根據圖表中的數據計算出第3次生鐵已過量，硫酸已全部參加了反應，再進行進一步計算．