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	13.0

试求：（1）20.0g铜铁合金中，铜的质量为

13

g．
（2）铜铁合金中，铁元素的质量分数．
（3）所取稀硫酸溶液中溶质的质量分数．

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．

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．
（2）由于铜是13克，则合金中铁的质量分数为：

20g-13g

20g

×100%═35%；
（3）由于只有前两次的稀硫酸全部参与化学反应，因此求20克稀硫酸中的溶质，只能根据前两次去计算．
设20g稀硫酸中含溶质质量为x
      Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
      56   98
20g-17.2g   x

56

98

=

20g-17.2g

x

x=

2.8g×98

56

=4.9g
其溶质质量分数=

4.9g

20g

×100%=24.5%
故答案为：（1）13g（2）铜铁合金中，铁元素的质量分数是35%（3）所取稀硫酸溶液中溶质的质量分数是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．