Question

將一塊質(zhì)量為5.8g鐵合金（成分鐵和碳）放入燒杯中，再向燒杯中加入100g稀硫酸，恰好與鐵完全反應(yīng)得到0.2g氫氣（已知含碳量高于2%的鐵合金為生鐵，含碳量低于2%的鐵合金為鋼）試根據(jù)計算回答下列問題：
（1）通過計算說明該鐵合金是生鐵還是鋼．（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）由氫氣和合金的質(zhì)量根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出合金中碳的質(zhì)量分數(shù)，再與2%比較可知是生鐵還是鋼．
（2）再結(jié)合稀硫酸的質(zhì)量，還可以計算出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）設(shè)合金中碳的質(zhì)量分數(shù)為x，稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為y
    Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    56   98         2
5.8g×（1-x）100g×y  0.2g

56

5.8g(1-x)

=

2

0.2g

x=3.4%＞2%
故該鐵合金為生鐵．
（2）

98

100g×y

=

2

0.2g

y=9.8%
答：（1）該鐵合金為生鐵．
（2）所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為9.8%．

點評：本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，難度較大．注意：
一、由氫氣直接計算出的是純鐵和硫酸的質(zhì)量；
二、判斷是生鐵還是鋼時，需要計算的是合金中碳的質(zhì)量分數(shù)．