Question

生鐵和鋼都是合金，鋼中碳的含量在0.03%～2.0%之間，生鐵中碳的含量在2.0%～4.3%之間．將一塊質(zhì)量為9.00g的鐵合金放入錐形瓶中，再向錐形瓶中加入100g稀硫酸，恰好使鐵合金中的鐵完全反應(yīng)（碳不溶于稀硫酸；鐵合金中其它元素含量很低，可忽略不計(jì)），測(cè)得生成氫氣的體積為3.50L（氫氣在該條件下的密度為0.0880g/L）．試計(jì)算回答：（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）生成氫氣的質(zhì)量．
（2）該鐵合金中含鐵的質(zhì)量．
（3）該鐵合金是生鐵還是鋼？

Answer 1

分析：（1）由生成氫氣的體積和氫氣的密度可以計(jì)算出生成氫氣的質(zhì)量．
（2）由生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出發(fā)生反應(yīng)的鐵的質(zhì)量．
（3）由鐵合金的質(zhì)量和所含鐵的質(zhì)量，可以計(jì)算出鐵合金中的含碳量，對(duì)照生鐵和鋼的含碳量，就可以確定該鐵合金是生鐵還是鋼．

解答：解：（1）生成氫氣的質(zhì)量為：3.50L×0.0880g∕L=0.308g
（2）設(shè)含鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x             0.308g

56

2

=

x

0.308g

，
x=8.624g
（3）該鐵合金中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

9.00g-8.624g

9.00g

×100%≈4.2%
∵2.0%＜4.2%＜4.3%
∴該鐵合金是生鐵．
答：（1）生成氫氣的質(zhì)量為0.308g．
（2）鐵合金中含鐵的質(zhì)量為8.624g．
（3）該鐵合金是生鐵．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查質(zhì)量與體積之間的換算、有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算．
體積與質(zhì)量之間的換算可以根據(jù)m=ρv這一公式進(jìn)行．
由生成物的質(zhì)量可以根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出反應(yīng)物的質(zhì)量．
某元素或物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)該元素或物質(zhì)的質(zhì)量與總質(zhì)量的百分比．