Question

20．某課外興趣小組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，也不溶于水），實驗數(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
反應后燒杯內(nèi)的剩余物/g	109.8	129.8	99.8	Y

請你認真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（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=240g，Y=269.4g
（2）該鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）計算第四次實驗反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？（結(jié)果保留至0.1%）．（2、3小題寫出計算步驟．）

Answer 1

分析 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以看出，當加入10g合金時，加入100g或者120g稀硫酸，減少量都是0.2g，說明此時金屬完全反應，而酸不能確定．而20g合金和80g硫酸減少量也是0.2g，說明10g合金和80g合金恰好完全反應，生成0.2g氫氣，所以加入30g合金，簽好完全反應，則對應的稀硫酸為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，當加入10g合金時，加入100g或者120g稀硫酸，減少量都是0.2g，說明此時金屬完全反應，而酸不能確定．而20g合金和80g硫酸減少量也是0.2g，說明10g合金和80g合金恰好完全反應，生成0.2g氫氣，所以加入30g合金，恰好完全反應，則對應的稀硫酸為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產(chǎn)生0.6g 氫氣，
設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)量分數(shù)=$\frac{16.8g}{30g}$×100%=56%
反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(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)量分數(shù)為56%；
（3）反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)18.1%

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．