Question

7．某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了三次实验，实验数据如下表：

实验次数 项目	第一次	第二次	第三次
所取合金的质量/g	20	20	40
所加稀硫酸的质量/g	180	200	150
生成氢气的质量/g	0.4	0.4	0.4

根据该同学的实验，试计算：
（1）哪几次酸有剩余第一、二次
（2）该铜铁合金中铁的质量分数为多少？

Answer 1

分析 （1）先对比分析第一次和第二次的实验数据，可以分析出要产生0.4g的氢气需要合金20g，所以在第三次试验中产生的0.4g氢气是20g合金与150g酸生成的；
（2）假设合金中铁的质量分数为x，则20g合金中铁的质量为20x，再根据铁与稀硫酸反应的方程式进行相关计算即可；

解答 解：（1）第一次和第二次两个实验所加合金质量相同，而所加稀硫酸的质量不同，但最后产生氢气的质量相同，说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完，第二次实验中的酸一定过量；第三次实验与前两次实验相比，合金质量加倍，而稀硫酸的质量减少，但产生氢气质量不变，所以20g合金反应完需要消耗稀硫酸150g；故第一、二次实验中的酸一定过量；
（2）设合金中铁的质量分数为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
20x           0.4g
$\frac{56}{20x}=\frac{2}{0.4g}$
x=56%
答案：
（1）第一、二次；
（2）该铜铁合金中铁的质量分数为56%．

点评 此题考查的是根据化学方程式的有关计算，学会运用控制变量法来正确的分析处理表中的数据是解答此题的关键．