Question

【題目】生鐵和鋼都是鐵和碳的合金，生鐵含碳量為2%~4.3%，鋼含碳量為0.03%~2%，化學興趣小組的同學為確定該鐵合金是生鐵還是鋼，他們取11.5g鐵合金樣品盛放到錐形瓶中，將100g稀鹽酸分成5等份，分5次加入錐形瓶，每次待充分反應后記錄實驗數據。實驗數據整理如下表所示：

次數	加鹽酸前	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入稀鹽酸的質量（g）	0	20	20	20	20	20
錐形瓶內物質的總質量（g）	11.5	31.4	m	71.2	91.1	111.1

（查閱資料）碳不與稀鹽酸反應。

請回答下列問題：

（1）根據質量守恒定律，該反應中生成氣體的總質量為 。

（2）實驗數據表中m的值為 。

（3）請通過計算確定該鐵合金是生鐵還是鋼（寫出計算過程，計算結果保留到0.1%）。

Answer 1

【答案】（1）0.4g；（2）51.3；（3）2.6%

【解析】

（1）根據質量守恒定律，該反應中生成氣體的總質量為：100g+11.5g-111.1g=0.4g；

（2）第一次減少的質量為20g+11.5g-31.4g=0.1g，第三次減少的質量為60g+11.5g-71.2g=0.3g，所以第二次減少的質量為0.2g，所以40g+11.5g-m=0.2g，m=40g+11.5g-0.2g=51.3g；

（3）設該鐵合金中鐵的質量為x，

x=11.2g，

合金中碳的質量為：，

合金中碳的質量分數為，

2.6%介于2%~4.3%之間，該鐵合金屬于生鐵。