某同学为探究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/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量/g0.40.40.4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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某同学为探究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	100	120	80
生成氢气的质量/g	0.4	0.4	0.4

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

．

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．

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；
（2）设合金中铁的质量分数为x，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 2
20gx 0.4g

20gx

0.4g

解得：x=56%
（3）设生成FeSO₄的质量为y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 152
20g×56% y

20g×56%

152

y═30.4g
所得FeSO₄溶液的质量=20×56%+80-0.4=90.8g
所以第三次实验所得溶液溶质质量分数为

30.4g

90.8g

×100%=33.5%
故答案为：
（1）80
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是
（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．