题目内容
【题目】某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了四次实验,实验数据如下:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
所取合金的质量/g | 20 | 20 | 40 | 60 |
所加稀硫酸的质量/g | 100 | 120 | 80 | m |
生成氢气的质量/g | 0.4 | 0.4 | 0.4 | n |
根据该同学的实验,回答以下问题:
(1)上表第四次实验中合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应,则其中m=_____, n=______。
(2)该铜铁合金中铁的质量分数是多少?
【答案】(1)240,1.2;(2)56%
【解析】从第一次和第二次的数据可知,20 g铜铁合金分别与100g和120g稀硫酸反应所产生的氢气都为0.4g,说明了20 g合金里的铁已完全反应,稀硫酸过量.而第三次40g铜铁合金与80 g稀硫酸反应所产生的氢气也为0.4g,说明了40g铜铁合金过量,稀硫酸已完全反应.所以上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是80g;
(1)由分析可知20g的合金恰好和80g的稀硫酸完全反应,生成0.4g的氢气,则60g的合金完全反应需要的稀硫酸质量为80g×=240g,生成的氢气质量为0.4g×=1.2g,即m=240,n=1.2;
(2)20g的铁铜合金和过量稀硫酸完全反应,生成0.4g的氢气,设合金中铁的质量为x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.4g
=,解得:x=11.2g,
则铜铁合金中铁的质量分数是×100%=56%。
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