Question

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4份，分4次逐漸加入到樣品中，每次充分反應后測得剩余固體質(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	X

（1）試確定：X的值為           ；銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為              ；
（2）求稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？（答案保留0.1%，寫出解題過程）

Answer 1

13.0    35%         24.5%

試題分析：由于稀硫酸只能和合金中的鐵反應，因此每加入20克稀硫酸后，固體的減少量，即為消耗的鐵的質(zhì)量，從圖中不難看出，每20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，而當?shù)谌�次加�?0克稀硫酸時固體卻只減少了1.4克，說明固體中的鐵已完全反應，剩余的13克固體均為銅。
（1）第四次再加入20克稀硫酸，由于銅不反應，故剩余質(zhì)量不變，仍為13克。
則銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)= ×100%═35%；
（2）由于只有前兩次的稀硫酸是完全反應，因此要求稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，只能根據(jù)前兩次的量計算。
設(shè)20g稀硫酸中含溶質(zhì)質(zhì)量為x
Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑
56   98
2.8g   x
56：98 ="2.8g" ：x
解得x=4.9g
則稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=24.5%
答：稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為24.5%。
點評：此題是關(guān)于化學方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關(guān)問題，要求學生有較強的數(shù)據(jù)分析能力；解題的關(guān)鍵是要明確第幾次加入稀硫酸后鐵已完全反應，然后根據(jù)相關(guān)的化學反應方程式，并依據(jù)已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規(guī)范。