Question

生鐵和鋼都是鐵合金，生鐵中碳的含量在2．O%～4.3%之間，鋼中碳的含量在O．03%～2．O%之間．將一塊質(zhì)量為10．Og的鐵合金放入錐形瓶中，再向錐形瓶中加入100g稀H₂SO₄，恰好使鐵合金中的鐵完全反應(yīng)（碳不溶于稀H₂SO₄；鐵合金中其他元素含量很低，可忽略不計），測得生成H₂的體積為4.00L（H₂在該條件下的密度為O.0880g/L）．
試根據(jù)計算回答：（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）該鐵合金是生鐵還是鋼？
（2）反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳的質(zhì)量，求出鐵合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)生鐵中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)判斷是生鐵還是鋼．
（2）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

所得溶液的質(zhì)量

×100%，根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出所得溶液中溶質(zhì)即硫酸亞鐵的質(zhì)量，所得溶液的質(zhì)量=鐵的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量．

解答：解：（1）設(shè)該鐵合金中鐵的質(zhì)量為x
氫氣的質(zhì)量=4.00L×O．0880g/L=O．352g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
X           O．352g
X=9.856g
該鐵合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

10g-9.856g

10g

×100%=1.44%，介于0.03%～2．O%之間，該鐵合金是鋼
（2）設(shè)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
          152  2
          y   O．352g
       

152

y

=

2

0.352g

           y=26.75g 
所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

26.75g

100g+9.856g-0.352g

×100%=24.4%
答：（1）該鐵合金是鋼．
（2）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.4%．

點評：有關(guān)反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量的計算是初中化學(xué)計算的一個重點內(nèi)容，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量一般等于所加入的所有物質(zhì)的質(zhì)量總和-生成氣體的質(zhì)量-生成沉淀的質(zhì)量．