某同學(xué)為探究鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),先后進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
項(xiàng)目
第一次第二次第三次
所取合金的質(zhì)量/g202040
所加稀硫酸的質(zhì)量/g10012080
生成氫氣的質(zhì)量/g0.40.40.4
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),試回答以下問題:
(1)上表三次實(shí)驗(yàn)中,合金里的鐵恰好完全反應(yīng)時,消耗稀硫酸溶液的質(zhì)量是______g.
(2)該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?______;
(3)第三次實(shí)驗(yàn)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(結(jié)果保留至0.1%).

解:(1)第一次和第二次兩個實(shí)驗(yàn)所加合金質(zhì)量相同,而所加稀硫酸的質(zhì)量不同,但最后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同,說明第一次和第二次兩個實(shí)驗(yàn)中合金均反應(yīng)完,第二次實(shí)驗(yàn)中的酸一定過量;
第三次實(shí)驗(yàn)與前兩次實(shí)驗(yàn)相比,合金質(zhì)量加倍,而稀硫酸的質(zhì)量減少,但產(chǎn)生氫氣質(zhì)量不變,所以20g合金反應(yīng)完需要消耗稀硫酸80g;
故答案為:80g;
(2)設(shè)合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56 2
20x 0.4
可得:=
解得:x=56%
故答案為:56%;
(3)設(shè)生成FeSO4的質(zhì)量為y,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56 152
20×56% y
可得:=
解得y=30.4g
所得FeSO4溶液的質(zhì)量=20×56%+80-0.4=90.8g
所以第三次實(shí)驗(yàn)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=33.5%
故答案為:33.5%
分析:(1)先對比分析第一次和第二次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以分析出要產(chǎn)生0.4g的氫氣需要合金20g,所以在第三次試驗(yàn)中產(chǎn)生的0.4g氫氣是20g合金與80g酸生成的;
(2)假設(shè)合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則20g合金中鐵的質(zhì)量為20x,再根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的方程式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算即可;
(3)第三次實(shí)驗(yàn)中的溶質(zhì)是FeSO4,F(xiàn)eSO4的質(zhì)量可以根據(jù)(2)中的計(jì)算結(jié)果求出,為30.4g,F(xiàn)eSO4溶液的質(zhì)量=鐵的質(zhì)量+硫酸的質(zhì)量-生成氫氣的質(zhì)量.
點(diǎn)評:雖然溶液的質(zhì)量=溶劑的質(zhì)量+溶質(zhì)的質(zhì)量,但有時用這種方法計(jì)算溶液的質(zhì)量會很復(fù)雜,這時采用整體法去計(jì)算溶液的質(zhì)量會比較簡單.
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某同學(xué)為探究鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),先后進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
項(xiàng)目
第一次 第二次 第三次
所取合金的質(zhì)量/g 20 20 40
所加稀硫酸的質(zhì)量/g 100 120 80
生成氫氣的質(zhì)量/g 0.4 0.4 0.4
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),試回答以下問題:
(1)上表三次實(shí)驗(yàn)中,合金里的鐵恰好完全反應(yīng)時,消耗稀硫酸溶液的質(zhì)量是
 
g.
(2)該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
 

(3)第三次實(shí)驗(yàn)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
(結(jié)果保留至0.1%).

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  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
生成氫氣的質(zhì)量∕g 0.2 0.2 0.2 Y
(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=
 
Y=
 

(2)該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
(3)所加稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(結(jié)果保留至0.1%).

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