题目内容
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：
根据该同学的实验，试回答以下问题：
（1）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 g．
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？
（3）第三次实验所得溶液溶质质量分数为 （结果保留至0.1%）．
| 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 | 30 |
| 所加稀硫酸的质量/g | 120 | 100 | 80 |
| 反应后剩余物质的质量/g | 139.6 | 119.6 | 109.6 |
（1）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
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？
（3）第三次实验所得溶液溶质质量分数为
考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算
专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）
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80g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；
（3）第三次实验中的溶质是FeSO4，FeSO4的质量可以根据（2）中的计算结果求出，为30.4g，FeSO4溶液的质量=铁的质量+硫酸的质量-生成氢气的质量．
（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；
（3）第三次实验中的溶质是FeSO4，FeSO4的质量可以根据（2）中的计算结果求出，为30.4g，FeSO4溶液的质量=铁的质量+硫酸的质量-生成氢气的质量．
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80g；
故答案为：80g；
（2）设合金中铁的质量分数为x，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
20gx 0.4g
=
x=56%
故答案为：56%；
（3）设生成FeSO4的质量为y，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152
20g×56% y
=
解得y=30.4g
所得FeSO4溶液的质量=20g×56%+80g-0.4g=90.8g
所以第三次实验所得溶液溶质质量分数为
×100%=33.5%
答案：
（1）80
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是56%
（3）33.5%
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80g；
故答案为：80g；
（2）设合金中铁的质量分数为x，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
20gx 0.4g
| 56 |
| 20gx |
| 2 |
| 0.4g |
x=56%
故答案为：56%；
（3）设生成FeSO4的质量为y，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152
20g×56% y
| 56 |
| 20g×56% |
| 152 |
| y |
解得y=30.4g
所得FeSO4溶液的质量=20g×56%+80g-0.4g=90.8g
所以第三次实验所得溶液溶质质量分数为
| 30.4g |
| 90.8g |
答案：
（1）80
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是56%
（3）33.5%
点评：虽然溶液的质量=溶剂的质量+溶质的质量，但有时用这种方法计算溶液的质量会很复杂，这时采用整体法去计算溶液的质量会比较简单．
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