题目内容

现有一种铜和铁的混合物样品.为测定该样品中铁的含量,某学生取10.0g此样品置于烧瓶中,将80.0mL稀硫酸分四次加入烧瓶并做相关记录.有关数据记录如表:
加硫酸的序号 加入硫酸的体积m/L 剩余固体的质量/g
1 20.0 7.20
2 20.0 4.40
3 20.0 2.00
4 20.0 2.00
试计算:
(1)此样品中铁的质量分数为
 

(2)所用硫酸溶液的物质的量浓度为
 
.
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:(1)Fe与稀硫酸发生反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,而Cu不反应,由表中数据可知,剩余固体为2.00g时,再加入稀硫酸,固体不再反应,故样品中Cu的质量为2.00g,进而计算Fe的质量发生;
(2)第1组中参加反应的Fe为10g-7.20g=2.80g,硫酸完全反应,根据方程式计算20mL溶液中硫酸的物质的量,再根据c=
n
V
计算.
解答: 解:(1)Fe与稀硫酸发生反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,而Cu不反应,由表中数据可知,剩余固体为2.00g时,再加入稀硫酸,固体不再反应,故样品中Cu的质量为2.00g,则样品中Fe的质量=10.0g-2.00g=8.00g,故样品中Fe的质量分数=
8.00g
10.0g
×100%=80%,
故答案为:80%;
(2)第1组中参加反应的Fe为10g-7.20g=2.80g,硫酸完全反应,设第一次实验中参与反应的硫酸的物质的量为n(H2SO4),则:
   Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
  56g  1mol
  2.8g  n
所以,n(H2SO4)=
2.8g×1mol
56g
=0.05mol,
故c(H2SO4)=
0.05mol
0.02L
=2.5mol/L,
故答案为:2.5mol/L.
点评:本题考查化学方程式的有关计算,侧重考查学生对实验数据的分析处理能力,根据固体质量变化判断过量问是解题关键,难度中等.
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