Question

11．某课外活动小组为测定铜铁合金中铁的质量分数，现取Cu、Fe合金样品20g，将80g稀盐酸平均分成4份，分4次逐渐加入到样品中，充分反应后测得剩余固体质量如表：

次数	1	2	3	4
加入稀硫酸质量/g	20	20	20	20
剩余固体质量/g	17.2	14.4	13.0	M

计算：（1）哪几次稀硫酸有剩余？3和4
（2）M的值13.0
（3）铜铁合金中铁的质量分数为35%
（4）稀硫酸溶质的质量分数？
Cu-64  Fe-56  H-1  S-32  O-16．

Answer 1

分析 根据前两次每加入20g稀硫酸，固体减少了2.8g，而第三次只减少了1.4g，所以第三次时固体中铁已经完全反应，所以在此加入稀硫酸时质量不再改变，所以M为13.0．
由此可知样品中铁的质量为20g-13.0g=7g．计算稀硫酸的溶质质量时按照每20g稀硫酸和2.8g铁反应．

解答 解：根据前两次每加入20g稀硫酸，固体减少了2.8g，而第三次只减少了1.4g，所以第三次时固体中铁已经完全反应，所以再次加入稀硫酸时质量不再改变，所以M为13.0．而第三和第四次稀硫酸过量．
由此可知样品中铁的质量为20g-13.0g=7g．而合金中铁的质量分数为$\frac{7g}{20g}$×100%=35%．
设20g稀硫酸中溶质的质量为x
稀硫酸的溶质质量时按照每20g稀硫酸和2.8g铁反应
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56    98
2.8g   x
$\frac{56}{98}$=$\frac{2.8g}{x}$
x=4.9g
稀硫酸中溶质的质量分数为$\frac{4.9g}{20g}$×100%=24.5%
答：（1）第3和第4次实验中稀硫酸有剩余；
（2）M的值13.0；
（3）铜铁合金中铁的质量分数为35%
（4）稀硫酸溶质的质量分数为24.5%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．