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20g，将80g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	20	20	20
剩余固体质量/g	17.2	14.4	11.6	11.6

试求：
（1）20g铜铁合金中，铜的质量为______g．
（2）第______次后，合金中的铁全部消耗完全．
（3）20g稀硫酸溶液中溶质的质量．（要求写计算步骤）

Answer 1

解：（1）通过表中数据分析可知：第一次加入20g稀硫酸，固体的质量减少了20g-17.2g=2.8g；第二次再加入20g稀硫酸时，固体的质量又减少了17.2g-14.4g=2.8g；第三次再加入20g稀硫酸时，固体的质量减少了14.4g-11.6g=2.8g；第四次再加入20g稀硫酸时，剩余固体的质量不再发生变化，说明铜铁合金中铁已经反应完，剩余的固体为铜，其质量为11.6g．
故答案为：11.6．
（2）根据（1）的分析可知，第3次后合金中的铁全部消耗完全．故答案为：3．
（3）由表中数据分析可知，每次加入20g稀硫酸能与2.8g铁恰好完全反应．
设20g稀硫酸溶液中溶质的质量为x，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 98
2.8g x
，x=4.9g
答：20g稀硫酸溶液中溶质的质量为4.9g．
分析：由于稀硫酸只能和铜铁合金中的铁反应，因此每加20g稀硫酸，固体质量减少质量即为消耗铁的质量，由表中数据分析可知，根据图表数据可知，第1、2、3次反应后固体物质减少的质量都为2.8g，而第4次加入20g稀硫酸时固体质量不再减少，说明铜铁合金铁已全部参与化学反应；据此结合化学方程式的计算进行分析解答即可．
点评：本题难度较大，主要考查学生根据图表数据、化学方程式的计算进行解决问题的能力，利用每次加入稀硫酸前后固体质量差即为反应消耗铁的质量，判断加入稀硫酸的反应情况是正确解答本题的关键．