Question

某同学为探究某铜铁合金中的铁的质量分数,先后进行了四次实验,实验数据如下表所示

实验次数 1 2 3 4
所取合金的质量/g 10 10 10 10
所加稀H2SO4溶液 50 40 30 20
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.15 0.1

Answer 1

通常状况下铜不与稀硫酸反应，铁可以与稀硫酸反应。
从表中可以看出：实验3、4时酸不足，产生H2较少。
下面我们来算一下实验2时酸的量是不是不足，如果酸全部反应，产生H2体积应与酸的体积成正比。30:40=0.15:x，x=0.2，正好与题中数据相同，说明酸与铁恰好完全反应。
那么实验1中50mL酸就过量了，铁全部溶解。
设合金中铁的质量分数为w，根据实验1、2数据计算，因为此时铁全部反应。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
56 2
10w 0.2
解得：w=0.56=56%
设硫酸的浓度为y mol/L，根据实验3、4数据计算，因此时酸全部反应。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
1 1
0.02y 0.1
解得：y=5。