Question

為測定某鋼樣組成，現(xiàn)取某鋼樣粉末28.12g（假設(shè)只含F(xiàn)e和C），在氧氣流中充分反應(yīng)，得到CO₂氣體224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（1）計(jì)算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比．
（2）取三份不同質(zhì)量的鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的H₂SO₄溶液中，充分反應(yīng)后，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)序號	I	II	III
加入鋼樣粉末的質(zhì)量/g	2.812	5.624	8.436
生成氣體的體積/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	1.120	2.240	2.800

請計(jì)算該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

（1）n（CO₂）=

0.224L

22.4L/mol

=0.010 mol，由碳元素守恒計(jì)算鋼中碳的質(zhì)量m（C）=0.01mol×12g/mol=0.12 g，
所以n（Fe）：n（C）=

28.12g-0.12g

56g/mol

：0.01 mol=50：1；
答：此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為50：1；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，鋼樣的質(zhì)量增大，氫氣的體積增大，故實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸有剩余，生成2.8L氫氣需要鋼樣的質(zhì)量為

2.8L

1.12L

×2.812g=7.03g，故實(shí)驗(yàn)III中的H₂SO₄完全反應(yīng)，所以有：n（H₂SO₄）=n（H₂），即：c（H₂SO₄）×0.1 L=

2.8L

22.4L/mol

，解得c（H₂SO₄）=1.25 mol/L；
答：該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度1.25 mol/L．