Question

12．某样品为铁粉和铜粉的混合物，为了测定样品中含铜的质量分数，甲、乙、丙、丁四同学用同一样品分别进行实验．测得数据如下：

	甲	乙	丙	丁
所取固体样品的质量（g）	20	15	10	10
加入硫酸溶液的质量（g）	100	100	100	120
反应后剩余固体质量（g）	14.4	9.4	4.4	4.4

分析实验数据，回答以下问题：
（1）样品中铜的质量分数是多少？
（2）乙同学反应后的溶液质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而铜不和硫酸，进而求出样品中铜的质量分数进行解答；
（2）根据实验数据可知，甲、乙、丙、丁，消可知耗铁的质量都是5.6g，所以由乙可知，100g硫酸全部反应，由丁可知，10g样品中的铁全部反应，故当所取固体和稀硫酸的质量比为10g：100g时，表示混合物中的铁粉与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应进行解答．

解答 解：（1）根据实验数据可知，甲、乙、丙、丁，消可知耗铁的质量都是5.6g，所以由乙可知，100g硫酸全部反应，由丁可知，10g样品中的铁全部反应，故当所取固体和稀硫酸的质量比为10g：100g时，表示混合物中的铁粉与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应，所以丙实验中铁粉与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应．样品中铜的质量分数=$\frac{4.4g}{10g}$×110%=44%；
（2）设生成氢气的质量为x
H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑
      56       2
     5.6g      x
$\frac{56}{5.6g}$=$\frac{2}{x}$
x=0.2g
乙同学反应后的溶液质量是100g+5.6g-0.2g=105.4g
故答案为：（1）44%；（2）105.4g．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力，关键有两点一是必须把化学方程式配平，二是步骤必须规范．