Question

（2003?南通）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（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）．
試根據計算回答：（計算結果保留三位有效數字）
（1）該鐵合金是生鐵還是鋼？
（2）反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據氫氣的質量求出鐵的質量，進而求出碳的質量，求出鐵合金中碳的質量分數，根據生鐵中碳的質量分數和鋼中碳的質量分數判斷是生鐵還是鋼．
（2）所得溶液中溶質的質量分數=%，根據氫氣的質量求出所得溶液中溶質即硫酸亞鐵的質量，所得溶液的質量=鐵的質量+稀硫酸的質量-氫氣的質量．
解答：解：（1）設該鐵合金中鐵的質量為x
氫氣的質量=4.00L×O．0880g/L=O．352g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
X           O．352g
X=9.856g
該鐵合金中碳的質量分數=%=1.44%，介于0.03%～2．O%之間，該鐵合金是鋼
（2）設反應后所得溶液中溶質的質量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
          152  2
          y   O．352g
       
           y=26.75g 
所得溶液中溶質的質量分數=%=24.4%
答：（1）該鐵合金是鋼．
（2）所得溶液中溶質的質量分數為24.4%．
點評：有關反應后所得溶液質量的計算是初中化學計算的一個重點內容，反應后所得溶液的質量一般等于所加入的所有物質的質量總和-生成氣體的質量-生成沉淀的質量．