Question

某课外活动小组为了测定铜铁合金中铁的质量分数，现取铜铁合金样品20.0g，将80.0g稀硫酸平均分成4份，分4次逐渐加入到样品中，每次充分反应后测得剩余固体质量 见下表：

次 数	1	2	3	4
加入稀硫酸质量／g	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固体质量／g	17.2	14.4	13.0	X

（1）试确定：X的值为           ；铜铁合金中铁的质量分数为              ；

（2）求稀硫酸中溶质质量分数为多少？（答案保留0.1%，写出解题过程）

 

Answer 1

【答案】

13.0    35%         24.5%

【解析】

试题分析：由于稀硫酸只能和合金中的铁反应，因此每加入20克稀硫酸后，固体的减少量，即为消耗的铁的质量，从图中不难看出，每20克稀硫酸最多消耗2.8克铁，而当第三次加入20克稀硫酸时固体却只减少了1.4克，说明固体中的铁已完全反应，剩余的13克固体均为铜。

（1）第四次再加入20克稀硫酸，由于铜不反应，故剩余质量不变，仍为13克。

则铜铁合金中铁的质量分数= ×100%═35%；

（2）由于只有前两次的稀硫酸是完全反应，因此要求稀硫酸中溶质质量分数，只能根据前两次的量计算。

设20g稀硫酸中含溶质质量为x

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

56   98

2.8g   x

56：98 ="2.8g" ：x

解得x=4.9g

则稀硫酸中溶质质量分数=×100%=24.5%

答：稀硫酸中溶质质量分数为24.5%。

考点：根据化学反应方程式的计算，有关溶质质量分数的简单计算

点评：此题是关于化学方程式及溶质质量分数的计算题，主要是利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的数据分析能力；解题的关键是要明确第几次加入稀硫酸后铁已完全反应，然后根据相关的化学反应方程式，并依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可，注意解题要规范。