Question

【题目】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20.0 g，将80.0 g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

试求：

(1)20.0 g铜铁合金中，铜的质量是______。

(2)铜铁合金中，铁元素的质量分数是______。

(3)20 g稀硫酸溶液中溶质质量是______。

Answer 1

【答案】13 g 35% 4.9 g

【解析】

(1)从表中数据可以看出，加入第4次硫酸时，固体的质量不再改变，说明此时的固体全部是铜，从而得出20.0 g铜铁合金中铜的质量。

(2) 铜铁合金样品20.0 g，求出铜的质量，也就求出了铁的质量，从而铁元素的质量分数。

(3)第一、第二份硫酸，都与铁发生了完全反应，由铁的质量，利用方程式，可求出硫酸的物质的量，从而求出20 g稀硫酸溶液中溶质质量。

(1)由表中数据可知，前两次每20 g稀硫酸最多消耗2.8 g铁，第三次加20 g稀硫酸只消耗了1.4 g铁，说明铁已全部参与反应，硫酸有剩余，剩余的固体全部是铜，其质量为13 g。答案为：13 g；

(2)铁的质量分数为×100%＝35%。答案为：35%；

(3)第一次稀硫酸反应的铁的质量＝20 g－17.2 g＝2.8 g，

由Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，

硫酸的质量＝2.8 g÷56 g·mol－1×98 g·mol－1＝4.9 g。答案为：4.9 g。