Question

某同學為探究鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)，先后進行了四次實驗（雜質(zhì)不與稀硫酸反應），實驗數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)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(zhì)量∕g	10	10	20	30
所加稀硫酸的質(zhì)量∕g	100	120	80	X
生成氫氣的質(zhì)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(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）所加稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？（結(jié)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(shù)據(jù)根據(jù)化學方程式可以計算出合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（3）由第四次實驗數(shù)據(jù)根據(jù)化學方程式還可以計算出稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

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(zhì)量分數(shù)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(zhì)質(zhì)量分數(shù)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(zhì)量分數(shù)為56%；
（3）稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為12.3%．

點評：本題主要考查有關(guān)化學方程式的計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，難度較大．