Question

5．某課外活動小組為了測定銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)，現(xiàn)取銅鐵合金樣品20.0g，將80.0g稀硫酸平均分成四份，分四次逐漸加入到樣品中，每次充分反應后測的剩余固體質(zhì)量見下表：

次數(shù)	1	2	3	4
加入稀硫酸質(zhì)量/g	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固體質(zhì)量/g	17.2	14.4	13.0	13.0

試求：
（1）20.0g銅鐵合金中，銅的質(zhì)量為13g．
（2）銅鐵合金中，鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為35%．
（3）20.0g稀硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 由于稀硫酸只能和合金中的鐵反應，因此每加20克稀硫酸，固體減少多少，就說明消耗多少鐵，從圖中不難看出，20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，而當?shù)谌�次�?0克稀硫酸時固體只減少了1.4克，說明固體中已經(jīng)沒有鐵了，鐵已全部參與化學反應．

解答 解：①從表格中不難看出20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，即2.8克鐵與20克稀硫酸恰好完全反應，而第三次加20克稀硫酸只消耗了1.4克鐵，說明鐵已全部參與反應，剩余的固體全部是銅．故答案為：13
②由于銅是13克，則合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{20g-13g}{20g}$×100%═35%，故答案為：35%；
③由于只有前兩次的稀硫酸全部參與化學反應，因此求20克稀硫酸中的溶質(zhì)，只能根據(jù)前兩次去計算．
設(shè)20g稀硫酸中含溶質(zhì)質(zhì)量為x．參加反應的鐵的質(zhì)量為：20g-17.2g=2.8g．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98
2.8g x
則$\frac{56}{98}=\frac{2.8g}{x}$，解得x=4.9g
稀硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{4.9g}{20.0g}×100%$=24.5%
答：20克稀硫酸中含有溶質(zhì)24.5%．

點評 主要考查了根據(jù)化學方程式的計算，培養(yǎng)學生的分析能力、理解能力和計算能力．