Question

某課外活動(dòng)小組為了測(cè)定銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)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(yīng)后測(cè)得剩余固體質(zhì)量 見(jiàn)下表：

次 數(shù)	1	2	3	4
加入稀硫酸質(zhì)量／g	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固體質(zhì)量／g	17.2	14.4	13.0	X

（1）試確定：X的值為           ；銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              ；
（2）求稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（答案保留0.1%，寫(xiě)出解題過(guò)程）

Answer 1

13.0    35%         24.5%

試題分析：由于稀硫酸只能和合金中的鐵反應(yīng)，因此每加入20克稀硫酸后，固體的減少量，即為消耗的鐵的質(zhì)量，從圖中不難看出，每20克稀硫酸最多消耗2.8克鐵，而當(dāng)?shù)谌�次加�?0克稀硫酸時(shí)固體卻只減少了1.4克，說(shuō)明固體中的鐵已完全反應(yīng)，剩余的13克固體均為銅。
（1）第四次再加入20克稀硫酸，由于銅不反應(yīng)，故剩余質(zhì)量不變，仍為13克。
則銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%═35%；
（2）由于只有前兩次的稀硫酸是完全反應(yīng)，因此要求稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只能根據(jù)前兩次的量計(jì)算。
設(shè)20g稀硫酸中含溶質(zhì)質(zhì)量為x
Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑
56   98
2.8g   x
56：98 ="2.8g" ：x
解得x=4.9g
則稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=24.5%
答：稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%。
點(diǎn)評(píng)：此題是關(guān)于化學(xué)方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算題，主要是利用圖表及反應(yīng)方程式來(lái)分析和解決化學(xué)計(jì)算中的有關(guān)問(wèn)題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力；解題的關(guān)鍵是要明確第幾次加入稀硫酸后鐵已完全反應(yīng)，然后根據(jù)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，并依據(jù)已知量對(duì)未知的應(yīng)求量進(jìn)行求解計(jì)算即可，注意解題要規(guī)范。