Question

某同學學習了鐵合金后很感興趣，他從家中取來了鐵制品樣品，經除銹打磨處理后，在老師的幫助下，在實驗室進行了鐵的質量分數測定，他取2.3克樣品，放在燒杯中，然后滴加19.6%的稀硫酸到不再產生氣泡為止，共計消耗稀硫酸20克，該同學作了計算和探究．
（1）該鐵制品是生鐵還是鋼？（生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%）
（2）反應后所得溶液溶質質量分數為多少？
（3）該同學做完實驗后，沒有象往常一樣將廢液倒在廢液杯中，他認為廢液不廢，作為同伴，你是否贊同他的觀點？為什么？
（4）如何回收所得溶液中的溶質？

Answer 1

【答案】分析：（1）依據反應的硫酸的質量，根據鐵與硫酸的反應方程式可計算反應的鐵的質量，進而可求出碳的質量分數，從而可判斷該鐵制品是生鐵還是鋼；
（2）根據反應后溶液中的水是硫酸中的水以及生成的硫酸亞鐵質量計算即可；
（3）該廢液中含有溶質硫酸亞鐵和不溶物碳，兩者都是可回收的資源；
（4）從溶液中含有不溶物碳和可溶物硫酸亞鐵的角度回收硫酸亞鐵即可；
解答：解：20g 19.6%的稀硫酸中含純硫酸的質量為20g×19.6%=3.92g
（1）設2.3g樣品中鐵的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98   152
x  3.92g  y

x=2.24g  y=6.08g
所以樣品中碳的質量分數為×100%≈2.6%，所以該樣品為生鐵；
（2）稀硫酸中水的質量為20g-3.92g=16.08g，所以所得溶液的溶質質量分數為×100%=27.4%；
（3）由于廢液中的物質還可以回收利用，所以我贊同該同學的觀點；
（4）該廢液中含有溶質硫酸亞鐵和不溶物碳，所以過濾可除掉溶液中的碳，而后蒸發即可得硫酸亞鐵；
故答案為：（1）該樣品為生鐵；
（2）所得溶液的溶質質量分數為27.4%；
（3）由于廢液中的物質還可以回收利用，所以我贊同該同學的觀點；
（4）過濾；蒸發；
點評：本題難度不大，掌握根據化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題；