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

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
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%)

(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:
11.2
20
×
100%=56%,
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:
30.4
90.8
×
100%=33.5%.
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%.