Question

某课外活动小组为了测定铜铁合金中铁的质量分数，现取铜铁合金样品20.0g，将80.0g稀硫酸平均分成4份，分4次逐渐加入到样品中，每次充分反应后测得剩余固体质量 见下表：

次  数	1	2	3	4
加入稀硫酸质量/g	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固体质量/g	17.2	14.4	13.0	X

（1）试确定：X的值为

13.0

；铜铁合金中铁的质量分数为

35%

；
（2）求稀硫酸中溶质质量分数为多少？（答案保留0.1%，写出解题过程）

Answer 1

分析：由于稀硫酸只能和合金中的铁反应，因此每加20克稀硫酸，固体减少多少，就说明消耗多少铁，从图中不难看出，20克稀硫酸最多消耗2.8克铁，而当第三次加20克稀硫酸时固体只减少了1.4克，说明固体中已经没有铁了，铁已全部参与化学反应，据此分析解答即可；

解答：解：（1）从表格中不难看出20克稀硫酸最多消耗2.8克铁，即2.8克铁与20克稀硫酸恰好完全反应，而第三次加20克稀硫酸只消耗了1.4克铁，说明铁已全部参与反应，剩余的固体全部是铜，故x的质量也应该是13.0g；由于铜是13克，则合金中铁的质量分数为：

20g-13g

20g

×100%═35%；
（2）由于每20g稀硫酸能够消耗的铁的质量是20g-17.2g=2.8g．
设20g稀硫酸中含溶质质量为x
  Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
  56   98
  2.8g  x

56

2.8g

=

98

x

x=4.9g
故稀硫酸的溶质质量分数为

4.9g

20g

×100%=24.5%
故答案为：（1）13.0；35%；（2）稀硫酸中溶质质量分数为24.5%．

点评：本题要求学生会根据表中的数据进行分析，去伪存真，挖掘出有用的数据和知识点，并进而依据化学方程式进行计算的能力