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19.某化学兴趣小组使用图装置,对某种铁铜合金的成分进行测量.先取足量稀硫酸于烧杯中,再向其中加入14.0g合金样品开始计时,并将电子天平的读数记录在下表中,请回答下列问题:
项目空烧杯加入硫酸后加入铁粉后
5分钟
加入铁粉后
12分钟
加入铁粉后
21分钟
加入铁粉后
40分钟
加入铁粉后
3小时
读数/g28.5169.7183.6183.5183.4183.3183.3
(1)据电子天平读数和时间的关系分析,该反应进行过程中,氢气的产生速度的特点是生成氢气的速度由快变慢.
(2)完全反应后,烧杯中溶质的质量分数是多少?
(3)合金中铁元素的质量百分含量为多少?

分析 根据表中提供的数据求出生成氢气的质量,再根据化学方程式可以求出其它相关方面的量.

解答 解:(1)因为硫酸的浓度越大,反应越快,随着反应的进行,硫酸的浓度减小,反应速度变慢,所以生成氢气的速度由快变慢.
(2)解:设合金中Fe的质量为x,生成的FeSO4质量为y,
生成氢气的质量为:169.7g+14.0g-183.3g=0.4g,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56       152   2
x         y   0.4g  
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$
  x=11.2g,
$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.4g}$
  y=30.4g,
溶液的质量为:11.2g+(169.7g-28.5g)-0.4g=152.0g,
硫酸亚铁的质量分数为:$\frac{30.4g}{152.0g}$×100%=20%,
答:硫酸亚铁的质量分数为20%.
(3)合金中铁元素的质量分数为:$\frac{11.2g}{14.0g}$×100%=80%,
答:合金中铁元素的质量分数为80%.

点评 根据表中提供的信息可以判断反应进行的情况,当电子天平读数不再变化时,说明已经完全反应,根据质量差可以求出生成氢气的质量,进一步可以求出其它量.

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