Question

（7分）欲測定某生鐵（主要成分是鐵，還含有少量的碳）的組成，進行了如下實驗：稱取粉末狀樣品8.50克，加入某濃度的鹽酸100 mL ，充分反應后，收集到標準狀況下氣體2.24 L ；然后，繼續往樣品中加入同濃度的鹽酸100mL ，充分反應后又收集到標準狀況下氣體1.12 L 。
試求：（寫出具體計算過程）
（1）所取鹽酸的物質的量濃度。（2）該生鐵樣品中碳的質量分數（保留3位有效數字）。

Answer 1

（1）  2mol/L        （2）  98.8﹪

試題分析：Fe+2HCl=FeCl₂+ H₂↑.由于前后兩次加入的鹽酸物質的量相等，放出的氣體體積第二次少，說明又放出氣體1.12L后生鐵中的Fe已經反應完全，鹽酸過量。則第一次是Fe過量，鹽酸不足量。根據化學方程式可知：n(HCl)="2" n(H₂)="2×(2.24L÷22.4L/mol)=0.2mol.C(HCl)=n/V=0.2mol." ÷0.1L="2mol/L." n(H₂)總=3.36L÷22.4L/mol=0.15mol.。n(Fe)= n(H₂)=" 0.15mol.,m(Fe)=n·M=0.15mol×56g/mol=8.40g." 所以該生鐵樣品中碳的質量分數為：(8.40g÷8.50g) ×100﹪=98.8﹪.