Question

將一塊質量為8.6g的鐵合金（成分為鐵和碳）放入燒杯中．再向燒杯中加入73.5g稀硫酸，恰好與鐵合金中的鐵完全反應（碳與稀硫酸不反應），所得氫氣的質量為0.3g．已知含碳量高于2%的鐵合金為生鐵，含碳量低于2%的鐵合金為鋼，試根據計算回答：
（1）該鐵合金是生鐵還是鋼？
（2）所用73.5g稀硫酸中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

解：設合金中碳的質量分數為x，稀硫酸中溶質的質量分數為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56 98 2
8.6g×（1-x） 73.5g×y 0.3g
（1）=，x≈2.3%＞2%
故該鐵合金為生鐵．
（2）=，y=20%
答：（1）該鐵合金為生鐵．
（2）所用稀硫酸中溶質的質量分數為20%．
分析：（1）由氫氣和合金的質量根據鐵與硫酸反應的化學方程式可以計算出合金中碳的質量分數，再與2%比較可知是生鐵還是鋼．
（2）再結合稀硫酸的質量，還可以計算出稀硫酸中溶質的質量分數．
點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度較大．注意：
一、由氫氣直接計算出的是純鐵和硫酸的質量；
二、判斷是生鐵還是鋼時，需要計算的是合金中碳的質量分數．