Question

有铁粉和铜粉的均匀混合物，甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应，所得数据如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金属混合物的质量/g	10	10	20
取用稀硫酸的质量/g	100	120	100
反应后过滤，得干燥固体的质量/g	4	4	13

请分析数据，回答下列问题：
（1）金属混合物中Cu的质量分数
（2）计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根据金属的活动性关系铁＞氢＞铜，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时放出氢气，而铜不能与稀硫酸反应，当把金属混合物放入足量稀硫酸中充分反应时，剩余固体为铜，而金属混合物中铁的质量为混合物质量与铜质量差．
（2）由甲、乙两同学实验数据对比知，10g金属混合物中铁已完全反应，剩余4g固体为铜，由此推知20g金属混合物中含铜8g，则丙同学实验剩余的13g固体中含铁7g，故丙同学实验中硫酸已完全反应，且参加反应的铁为7g．

解答：解：（1）比较甲、乙两组数据可以知道，取10g混合物，分别与100g硫酸和120g硫酸反应都剩余2g固体，说明混合物中的铁全部参加反应，可以判断10g混合物中含有铜的质量为4g，含铁的质量为6g，所以混合物中铁的质量分数为

4g

10g

×100%=40%．
（2）设生成硫酸亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
7g        x    y

56

152

=

7g

x

     x=19g

56

2

=

7g

y

      y=0.25g

19g

20g+100g-13g-0.25g

×100%≈17.8%．
故答案为：（1）金属混合物中Cu的质量分数为40%；（2）丙同学所得溶液中溶质的质量分数为17.8%．

点评：本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息，从多组数据中筛选出对解题有帮助的数据是解这类题的关键．