Question

某同學為探究鐵合金中鐵的質量分數，先后進行了四次實驗（雜質不與稀硫酸反應），實驗數據如下表：根據該同學的實驗，試回答以下問題：

	第一次	第二次	第三次	第四次
所取合金的質量∕g	10	10	20	30
所加稀硫酸的質量∕g	100	120	80	X
生成氫氣的質量∕g	0.2	0.2	0.2	Y

（1）上表第四次實驗中合金里的鐵恰好與稀硫酸完全反應，則其中X=

 

Y=

 

．
（2）該銅鐵合金中鐵的質量分數是多少？
（3）所加稀硫酸溶質質量分數為多少？（結果保留至0.1%）．

Answer 1

分析：（1）一、二次實驗相比說明10g合金與足量硫酸反應最多生成0.2g氫氣；一、三次實驗相比說明80g稀硫酸與足量合金反應最多生成0.2g氫氣．即10g合金與80g稀硫酸恰好完全反應生成0.2g氫氣．由此可以得到X、Y的值．
（2）由第四次實驗數據根據化學方程式可以計算出合金中鐵的質量分數．
（3）由第四次實驗數據根據化學方程式還可以計算出稀硫酸的溶質質量分數．

解答：解：（1）10g：30g=80g：X，解得X=240g；
10g：30g=0.2g：Y，解得Y=0.6g．
（2）設鐵合金中鐵的質量分數為x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                  2
30g×x             0.6g

56

2

=

30g×x

0.6g

，x=56%
（3）設稀硫酸中溶質質量分數為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56          98
30g×56%  240g×y

56

98

=

30g×56%

240g×y

，y≈12.3%
答：（1）X=240g，Y=0.6g；
（2）鐵合金中鐵的質量分數為56%；
（3）稀硫酸中溶質質量分數為12.3%．

點評：本題主要考查有關化學方程式的計算和溶質質量分數的計算，難度較大．