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100g120g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=240n=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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