Question

7．某同學(xué)為探究銅鐵合金中鐵的質(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	180	200	150
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)，試計(jì)算：
（1）哪幾次酸有剩余第一、二次
（2）該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析 （1）先對(duì)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150g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；

解答 解：（1）第一次和第二次兩個(gè)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(shuō)明第一次和第二次兩個(gè)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(guò)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150g；故第一、二次實(shí)驗(yàn)中的酸一定過(guò)量；
（2）設(shè)合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
20x           0.4g
$\frac{56}{20x}=\frac{2}{0.4g}$
x=56%
答案：
（1）第一、二次；
（2）該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法來(lái)正確的分析處理表中的數(shù)據(jù)是解答此題的關(guān)鍵．