Question

某課外活動小組為了測定銅鐵合金中鐵的質量分數，現取銅鐵合金樣品20.0g放入燒杯中，稱得燒杯及所盛樣品的總質量為150.0g，將80.0g稀硫酸平均分成4等份，分4次逐漸加入到樣品中，每次充分反應后實驗數據記錄如下：

次      數	1	2	3	4
加入稀硫酸的質量/g	20.0	20.0	20.0	20.0
燒杯及所盛物質總質量/g	169.8	189.6	209.5	229.5

求：（1）第1次加入稀硫酸充分反應后產生氫氣的質量為

 

g；
（2）銅鐵合金中，鐵的質量是多少g？

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）根據質量守恒計算生成氫氣的質量；
（2）稀硫酸只能和合金中的鐵反應，不與Cu反應，由第3次、4次實驗可知，第3次實驗后Fe已經完全反應，令合金中Fe的物質的量為nmol，根據電子轉移守恒表示出生成氫氣的質量，再根據此時燒杯及所盛物質總質量列方程計算解答．

解答： 解：（1）根據質量守恒，m（燒杯及所盛物質）+m（氫氣）=m（樣品+燒杯）+n（稀硫酸），故生成氫氣的質量=150g+20g-169.8g=0.2g，
故答案為：0.2；
（2）稀硫酸只能和合金中的鐵反應，不與Cu反應，由第3次、4次實驗可知，第3次實驗后Fe已經完全反應，令合金中Fe的物質的量為nmol，根據電子轉移守恒，生成氫氣的質量=

nmol×2

2

×2g/mol=2n g，此時燒杯及所盛物質總質量為209.5g，則150g+20g×3-2n g=209.5g，解得n=0.25mol，故合金中Fe的質量=0.25mol×56g/mol=14g，
答：合金中Fe的質量為14g．

點評：本題考查化學方程式有關計算、對實驗數據的分析處理，難度中等，關鍵是根據數據判斷Fe是否完全反應，側重考查學生分析解決問題能力．