Question

20．某課外興趣小組為探究鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，先后進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)，也不溶于水），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

	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
反應(yīng)后燒杯內(nèi)的剩余物/g	109.8	129.8	99.8	Y

請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）上表第四次實(shí)驗(yàn)中合金里的鐵恰好與稀硫酸完全反應(yīng)，則其中X=240g，Y=269.4g
（2）該鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）計(jì)算第四次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（結(jié)果保留至0.1%）．（2、3小題寫出計(jì)算步驟．）

Answer 1

分析 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)加入10g合金時(shí)，加入100g或者120g稀硫酸，減少量都是0.2g，說(shuō)明此時(shí)金屬完全反應(yīng)，而酸不能確定．而20g合金和80g硫酸減少量也是0.2g，說(shuō)明10g合金和80g合金恰好完全反應(yīng)，生成0.2g氫氣，所以加入30g合金，簽好完全反應(yīng)，則對(duì)應(yīng)的稀硫酸為240g，燒杯內(nèi)物質(zhì)為269.4g，生成的氫氣的質(zhì)量為0.6g．

解答 解：
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)加入10g合金時(shí)，加入100g或者120g稀硫酸，減少量都是0.2g，說(shuō)明此時(shí)金屬完全反應(yīng)，而酸不能確定．而20g合金和80g硫酸減少量也是0.2g，說(shuō)明10g合金和80g合金恰好完全反應(yīng)，生成0.2g氫氣，所以加入30g合金，恰好完全反應(yīng)，則對(duì)應(yīng)的稀硫酸為240g，燒杯內(nèi)物質(zhì)為269.4g，生成的氫氣的質(zhì)量為0.6g．
所以X=240，Y=269.4．
據(jù)題意知，30g鐵合金中的鐵與240g稀硫酸中的酸恰好反應(yīng)產(chǎn)生0.6g 氫氣，
設(shè)30g鐵合金中鐵的質(zhì)量為x，生成FeSO₄的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             152        2
x                 y      0.6g
$\frac{56}{x}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.6g}$
x=16.8g
y=45.6g
鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16.8g}{30g}$×100%=56%
反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{45.6g}{16.8g+240g-0.6g}$×100%≈18.1%
答：（1）X=240g，Y=0.6g；
（2）鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%；
（3）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.1%

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．