Question

某同學(xué)學(xué)習(xí)了鐵合金后很感興趣，他從家中取來了鐵制品樣品，經(jīng)除銹打磨處理后，在老師的幫助下，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定，他取2.3克樣品，放在燒杯中，然后滴加19.6%的稀硫酸到不再產(chǎn)生氣泡為止，共計(jì)消耗稀硫酸20克，該同學(xué)作了計(jì)算和探究．
（1）該鐵制品是生鐵還是鋼？（生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%）
（2）反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，沒有象往常一樣將廢液倒在廢液杯中，他認(rèn)為廢液不廢，作為同伴，你是否贊同他的觀點(diǎn)？為什么？
（4）如何回收所得溶液中的溶質(zhì)？

Answer 1

解：20g 19.6%的稀硫酸中含純硫酸的質(zhì)量為20g×19.6%=3.92g
（1）設(shè)2.3g樣品中鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 98 152
x 3.92g y

x=2.24g y=6.08g
所以樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈2.6%，所以該樣品為生鐵；
（2）稀硫酸中水的質(zhì)量為20g-3.92g=16.08g，所以所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=27.4%；
（3）由于廢液中的物質(zhì)還可以回收利用，所以我贊同該同學(xué)的觀點(diǎn)；
（4）該廢液中含有溶質(zhì)硫酸亞鐵和不溶物碳，所以過濾可除掉溶液中的碳，而后蒸發(fā)即可得硫酸亞鐵；
故答案為：（1）該樣品為生鐵；
（2）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.4%；
（3）由于廢液中的物質(zhì)還可以回收利用，所以我贊同該同學(xué)的觀點(diǎn)；
（4）過濾；蒸發(fā)；
分析：（1）依據(jù)反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，根據(jù)鐵與硫酸的反應(yīng)方程式可計(jì)算反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，進(jìn)而可求出碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可判斷該鐵制品是生鐵還是鋼；
（2）根據(jù)反應(yīng)后溶液中的水是硫酸中的水以及生成的硫酸亞鐵質(zhì)量計(jì)算即可；
（3）該廢液中含有溶質(zhì)硫酸亞鐵和不溶物碳，兩者都是可回收的資源；
（4）從溶液中含有不溶物碳和可溶物硫酸亞鐵的角度回收硫酸亞鐵即可；
點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，掌握根據(jù)化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的綜合計(jì)算即可正確解答本題；