Question

生鐵和鋼都是鐵的合金，生鐵中碳的含量在2.0%～4.3%之間，鋼中碳的含量在0.03%～2.0%之間．將一塊質(zhì)量為8.5g的鐵合金放入錐形瓶中，再向錐形瓶中加入91.9g稀H₂SO₄，恰好使鐵合金中的鐵完全反應(yīng)（碳不溶于稀H₂SO₄，鐵合金中其它元素含量很低，可忽略不計），測得生成H₂的質(zhì)量為0.3g．（H：1  O：16  S：32 Fe：56）試根據(jù)計算回答：
（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)量分數(shù)．

Answer 1

【答案】分析：（1）由生成氫氣的質(zhì)量和鐵合金的質(zhì)量，根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出鐵合金中鐵的質(zhì)量和生成硫酸亞鐵的質(zhì)量；鐵合金的質(zhì)量與鐵的質(zhì)量之差就是鐵合金中碳的質(zhì)量，碳的質(zhì)量與鐵合金的質(zhì)量之比就是鐵合金的含碳量．通過比較就可以知道是生鐵還是鋼．
（2）由鐵的質(zhì)量加上稀硫酸的質(zhì)量去掉生成氫氣的質(zhì)量，就是所得溶液的質(zhì)量；硫酸亞鐵的質(zhì)量與所得溶液的質(zhì)量之比就是所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
解答：解：設(shè)鐵合金中鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x         y    0.3g
==
x=8.4g，y=22.8g
（1）鐵合金的含碳量為
×100%≈1.2%＜2%
故該鐵合金屬于鋼．
（2）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為
×100%=22.8%
答：（1）該合金是鋼．
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是22.8%．
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．