Question

鋼鐵工業是國家工業的基礎．2007年我國粗鋼產量接近5億噸，居世界前列．湛江的東海島也將建設千萬噸鋼鐵廠，這將給湛江的經濟帶來質的飛躍．某校興趣小組取某種鋼樣進行試驗，請計算：
（1）取鋼樣（假設只含鐵單質和碳單質）粉末100g，在氧氣中充分燃燒，得到CO₂氣體4.4g，此鋼樣粉末中碳的質量分數為

 

（保留到0.1%）．
（2）分別向四份不同質量的鋼樣粉末中加入100g稀硫酸溶液，充分反應后，測得的實驗數據如下表所示：

序數 質量	實驗1	實驗2	實驗3	實驗4
鋼樣粉末質量	2.84g	4.25g	6.23g	7.51g
生成H2的質量	0.10g	0.15g	0.20g	0.20g

①計算硫酸溶液中溶質的質量

 

g
②求在實驗3中反應后所得的溶液中溶質的質量分數？

Answer 1

分析：（1）鋼樣在氧氣中燃燒時，其中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，可根據生成的二氧化碳的質量算出碳的質量，再求出樣品中碳的質量分數．
（2）先分析表中數據，明確哪組是硫酸完全反應，再根據已知條件求出硫酸中溶質的質量和生成的硫酸亞鐵的質量，再進一步求出反應后溶液中溶質的質量分數．

解答：（1）解：設100g鋼樣中碳的質量為X
C+O₂

點燃  .

CO₂
12       44
X       4.4g
12×4.4g=44×X，
解得：X=1.2g

1.2g

100g

×100%=1.2%

（2）解：通過分析比較實驗3與實驗4，可知在實驗3時，硫酸已完全反應，則溶質全為硫酸亞鐵．
設實驗3生成硫酸亞鐵質量為X，消耗鐵的質量為Y，所用硫酸中溶質的質量為Z．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56  98      152   2
Y   Z      x    0.2g
則：0.2g×98=2×Z   解得：Z=9.8g
0.2g×152=2×X   解得：X=15.2g
0.2g×56=2×y        解得：y=5.6g
溶液的溶質質量分數為：

15.2g

100g+5.6g-0.2g

×100%=14.4%
答：硫酸溶液中溶質的質量為9.8g；實驗3中反應后所得的溶液中溶質的質量分數14.4%．
故答案為：（1）1.2%．（2）①9.8g；②14.4%．

點評：對表格中的數據進行分析，找出應該用于計算的數據，是解題之關鍵所在，也是要重點訓練的審題內容．