某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据见下表: 第一次 第二次 第三次所取合金的质量/g 20 20 20所加稀硫酸的质量/g 100 120 80生成氢气的质量/g 0.4 0.4 0.4根据该同学的实验,回答下列问题:((2)(3)要求写出计算过程)(1)上表三次实验中,有一次恰好完全反应,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是______ g.(2)该合金中铁的质量分数是多少?(3)第三次实验所得溶液的溶质质量分数为多少?(精确到0.1%)
问题描述:
某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据见下表:
第一次 | 第二次 | 第三次 | |
所取合金的质量/g | 20 | 20 | 20 |
所加稀硫酸的质量/g | 100 | 120 | 80 |
生成氢气的质量/g | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
(1)上表三次实验中,有一次恰好完全反应,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是______ g.
(2)该合金中铁的质量分数是多少?
(3)第三次实验所得溶液的溶质质量分数为多少?(精确到0.1%)
答
知识点:在解此类题时,首先分析题中的反应原理和需要解答的数据,然后根据方程式中的等量关系解出需要的数据在结合问题解答.
(1)三次反应中的合金质量都是20克,三次加入的硫酸质量不同,但是生成的氢气都是0.4克,说明三次反应中合金中的铁都参与了反应,第三次加入80克的硫酸也生成了0.4克的氢气,说明第一、二中的硫酸过量.而题干说三次中有一次恰好完全反应,所以只能是第三次恰好完全反应,故答案为:80;
设生成0.4克的氢气需要铁为x,生成硫酸亚铁为y,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
x y 0.4g
=56 x
=152 y
2 0.4g
x=11.2g
y=30.4g
所以铁的质量分数为:
×100%=56%,11.2 20
反应后的溶液质量为:80+11.2-0.4=90.8g,
所以反应后的溶质质量分数为:
×100%=33.5%.30.4 90.8
答:(2)该合金中铁的质量分数是:56%;
(3)第三次实验所得溶液的溶质质量分数为:33.5%.
答案解析:(1)根据三次反应中的合金质量都是20克,三次加入的硫酸质量不同,但是生成的氢气都是0.4克,说明三次反应中合金中的铁都参与了反应进行分析;
(2)根据氢气的质量计算出铁的质量,再算质量分数;
(3)根据质量守恒定律解出溶液质量,利用方程式解出溶质质量,再计算质量分数.
考试点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
知识点:在解此类题时,首先分析题中的反应原理和需要解答的数据,然后根据方程式中的等量关系解出需要的数据在结合问题解答.