Question

某化学课外活动小组为了测定铜铁合金中铁的质量分数，现取铜铁合金20.0克放入烧杯中，称得烧杯及烧杯所盛

某化学课外活动小组为了测定铜铁合金中铁的质量分数，现取铜铁合金20.0克放入烧杯中，称得烧杯及烧杯所盛样品的总质量为150.0克，将80.0克稀硫酸平均分成4等分，分4次逐渐加入到样品中，每次充分反应后实验数据记录如下： 次数 1 2 3 4 加入稀硫酸的质量/克 20.0 20.0 20.0 20.0 烧杯及所盛物质的总质量/克 169.8 189.6 209.5 229.5（1）第一次加入稀硫酸充分反应后产生氢气的质量为______．（2）所加稀硫酸溶液的溶质的质量分数是多少？（3）该合金中，铁的质量分数是多少？（4）第四次反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

（1）从表格可以看出第3、4此加入硫酸时烧杯及所盛物质总质量不变，则说明样品中的铁已经完全反应，橡烂依据质量守恒定律可知第一次生成的氢气质量为150.0g+20.0g-169.8g=0.2g；
（2）设20g稀硫酸中硫酸的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98          2
     x          0.2g

98

x

=

2

0.2g

解得：x=9.8g
所以稀硫酸中硫酸的质量分数为：

9.8g

20.0g

×100%=19.6%
（3）在反应中生成氢气的总质量为：150.0g+80.0g+20.0g-229.5g=0.5g
设合金样品中铁的质量是y，生成硫酸亚铁的质量为z
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56     梁竖漏   152   2
y          z   0.5g

56

y

=

152

z

=

2

0.5g

解得：y=14g    z=38g
该合纤唯金中铁的质量分数是：

14g

20.0g

×100%=70%；
（4）第四次反应后所得溶液中溶质的质量分数是：

38g

80.0g+14g?0.5g

×100%=40.6%
答：（2）所加稀硫酸溶液的溶质的质量分数是19.6%；
（3）该合金中，铁的质量分数是70%；
（4）第四次反应后所得溶液中溶质的质量分数是40.6%．