Question

【題目】某同學為探究銅鐵合金中鐵的質量分數，先后進行了四次實驗，實驗數據如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
所取合金的質量/g	20	20	40	60
所加稀硫酸的質量/g	100	120	80	m
生成氫氣的質量/g	0.4	0.4	0.4	n

根據該同學的實驗，回答以下問題：

（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m=_____, n=______。

（2）該銅鐵合金中鐵的質量分數是多少？

Answer 1

【答案】（1）240，1.2；（2）56%

【解析】從第一次和第二次的數據可知，20 g銅鐵合金分別與100g和120g稀硫酸反應所產生的氫氣都為0.4g，說明了20 g合金里的鐵已完全反應，稀硫酸過量．而第三次40g銅鐵合金與80 g稀硫酸反應所產生的氫氣也為0.4g，說明了40g銅鐵合金過量，稀硫酸已完全反應．所以上表三次實驗中，合金里的鐵恰好完全反應時，消耗稀硫酸溶液的質量是80g；

(1)由分析可知20g的合金恰好和80g的稀硫酸完全反應，生成0.4g的氫氣，則60g的合金完全反應需要的稀硫酸質量為80g×=240g，生成的氫氣質量為0.4g×=1.2g，即m=240，n=1.2；

(2)20g的鐵銅合金和過量稀硫酸完全反應，生成0.4g的氫氣，設合金中鐵的質量為x，

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56 2

x 0.4g

=，解得：x=11.2g，

則銅鐵合金中鐵的質量分數是×100%=56%。