Question

將一塊鐵合金（成分為鐵和碳）放入燒杯中，再向燒杯中連續三次加入稀硫酸，發生反應的情況如表格所示：

	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸的（g）	24.50	24.50	24.50
燒杯中剩余固體（g）	5.80	3.00	0.20

反應完畢將固體濾出、干燥，放于充滿足量氧氣的密閉容器中充分灼燒，并把產生的氣體用足量的澄清石灰水吸收，過濾、干燥，得到白色固體1.50g．請回答下列各問：
（1）請推測此鐵合金屬于

 

（填“生鐵”或“鋼”）；
（2）請寫出在燒杯中發生反應的化學方程式

 

；
（3）請寫出根據已知條件可以計算密閉容器里生成氣體質量為X的比例式為

 

；
（4）若向反應后的燒杯中加入32.40g水，請計算燒杯中反應后所得溶液中溶質的質量分數

 

；
（5）鋼鐵廠要生產上述鐵合金86.00t，在生產過程中損失鐵20.00%，需要含雜質20.00%赤鐵礦

 

t．

Answer 1

分析：（1）根據圖表可知不反應的固體即是碳的質量，據此分析解答；
（2）依據鐵能夠與稀硫酸的反應分析書寫即可；
（3）依據二氧化碳和氫氧化鈣的反應方程式書寫即可；
（4）依據生成的硫酸亞鐵和溶液的質量分析解答即可；
（5）依據化學式的有關計算分析解答；

解答：解：（1）由圖中的數據可知該固體中的碳的質量是0.2g，而合金的質量為5.80g+（5.80g-3.00g）=8.6g，所以該合金的含碳量是

0.2g

8.6g

×100%=2%，所以該合金屬于鋼；
（2）鐵能夠和稀硫酸反應，其化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）設生成的二氧化碳的質量是X
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44              100
X              1.50g
故該比例式為

44

X

=

100

1.50g

（4）合金中鐵的質量是8.6g-0.2g=8.4g，設反應后生成的硫酸亞鐵的質量是x，生成的氫氣質量是y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
8.4g       x    y

56

8.4g

=

152

x

=

2

y

x=22.8g   y=0.3g
所得溶液的質量是8.4g+24.5g×3-0.3g=81.6g，故若向反應后的燒杯中加入32.40g水，請計算燒杯中反應后所得溶液中溶質的質量分數為

22.8g

81.6g+32.4g

×100%=20%；
（5）設，需要含雜質20.00%赤鐵礦質量是z
z×（1-20%）×

2×56

2×56+16×3

=86t×（1-2%）×（1-20%）
解得z=187.5t
故答案為：（1）鋼；（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；（3）

44

X

=

100

1.50g

；  （4）20%；（5）187.5；

點評：此題是對化學計算以及物質反應的有關考查，題型綜合性較強，屬于計算綜合考查題；