Question

某課外活動小組為了測定銅鐵合金中鐵的質量分數，現取銅鐵合金樣品20.0g，將80.0g稀硫酸平均分成4份，分4次逐漸加入到樣品中，每次充分反應后測得剩余固體質量 見下表：

次  數	1	2	3	4
加入稀硫酸質量/g	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固體質量/g	17.2	14.4	13.0	X

（1）試確定：X的值為

13.0

；銅鐵合金中鐵的質量分數為

35%

；
（2）求稀硫酸中溶質質量分數為多少？（答案保留0.1%，寫出解題過程）

Answer 1

分析：由于稀硫酸只能和合金中的鐵反應，因此每加20克稀硫酸，固體減少多少，就說明消耗多少鐵，從圖中不難看出，20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，而當第三次加20克稀硫酸時固體只減少了1.4克，說明固體中已經沒有鐵了，鐵已全部參與化學反應，據此分析解答即可；

解答：解：（1）從表格中不難看出20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，即2.8克鐵與20克稀硫酸恰好完全反應，而第三次加20克稀硫酸只消耗了1.4克鐵，說明鐵已全部參與反應，剩余的固體全部是銅，故x的質量也應該是13.0g；由于銅是13克，則合金中鐵的質量分數為：

20g-13g

20g

×100%═35%；
（2）由于每20g稀硫酸能夠消耗的鐵的質量是20g-17.2g=2.8g．
設20g稀硫酸中含溶質質量為x
  Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
  56   98
  2.8g  x

56

2.8g

=

98

x

x=4.9g
故稀硫酸的溶質質量分數為

4.9g

20g

×100%=24.5%
故答案為：（1）13.0；35%；（2）稀硫酸中溶質質量分數為24.5%．

點評：本題要求學生會根據表中的數據進行分析，去偽存真，挖掘出有用的數據和知識點，并進而依據化學方程式進行計算的能力