Question

生鐵和鋼都是鐵的合金,生鐵中碳的含量在2.0%～4.3%之間,鋼中碳的含量在0.03%～2.0%之間。將一塊質量為8.5g的鐵合金放入錐形瓶中,再向錐形瓶中加入91.9g稀H₂SO₄,恰好使鐵合金中的鐵完全反應(碳不溶于稀H₂SO₄,鐵合金中其它元素含量很低,可忽略不計),測得生成H₂的質量為0.3g。(Fe +H₂SO₄ ===FeSO₄ +H₂↑) 試根據計算回答：
（1）該鐵合金是生鐵還是鋼?
（2）反應后所得溶液的溶質質量分數。

Answer 1

（1）解：設鐵合金中含鐵質量為x，反應生成FeSO₄的質量為y
Fe ＋ H₂SO₄ ＝ FeSO₄ ＋ H₂↑
56                          152        2
x                              y        0.3g
56/2 ＝x/0.3g       x = 8.4g
152/2 ＝y/0.3g     y = 22.8g
鐵合金中C%＝(8.5g－8.4g)/ 8.5g×100%≈1.18% (1%-1.2%都可以)
∵0.03%＜1.18%＜2%   ∴ 該鐵合金為鋼
（2）FeSO₄的質量分數 = 22.8g/(91.9g + 8.4g - 0.3g)×100% = 22.8%