问题 计算题

某课外活动小组为了测定铜铁合金中铁的质量分数,现取铜铁合金样品20.0g,将80.0g稀硫酸平均分成4份,分4次逐渐加入到样品中,每次充分反应后测得剩余固体质量 见下表:

次 数1234
加入稀硫酸质量/g20.020.020.020.0
剩余固体质量/g17.214.413.0X
(1)试确定:X的值为           ;铜铁合金中铁的质量分数为              ;

(2)求稀硫酸中溶质质量分数为多少?(答案保留0.1%,写出解题过程)

答案

13.0    35%         24.5%

题目分析:由于稀硫酸只能和合金中的铁反应,因此每加入20克稀硫酸后,固体的减少量,即为消耗的铁的质量,从图中不难看出,每20克稀硫酸最多消耗2.8克铁,而当第三次加入20克稀硫酸时固体却只减少了1.4克,说明固体中的铁已完全反应,剩余的13克固体均为铜。

(1)第四次再加入20克稀硫酸,由于铜不反应,故剩余质量不变,仍为13克。

则铜铁合金中铁的质量分数= ×100%═35%;

(2)由于只有前两次的稀硫酸是完全反应,因此要求稀硫酸中溶质质量分数,只能根据前两次的量计算。

设20g稀硫酸中含溶质质量为x

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

56   98

2.8g   x

56:98 ="2.8g" :x

解得x=4.9g

则稀硫酸中溶质质量分数=×100%=24.5%

答:稀硫酸中溶质质量分数为24.5%。

点评:此题是关于化学方程式及溶质质量分数的计算题,主要是利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题,要求学生有较强的数据分析能力;解题的关键是要明确第几次加入稀硫酸后铁已完全反应,然后根据相关的化学反应方程式,并依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可,注意解题要规范。

单项选择题
问答题