Question

钢和生铁都是铁的合金，其中钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%．将质量为8.6g的铁合金粉末样品加入烧杯中，然后注入100g稀硫酸溶液，恰好完全反应．测得反应后烧杯中的物质总质量为108.3g．（假设样品中除碳外不含其他杂质）
（1）求反应中产生氢气的质量；
（2）通过计算说明该铁合金样品是生铁还是钢．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据质量守恒定律求算出生成的氢气的质量；
（2）由氢气和合金的质量根据铁与硫酸反应的化学方程式可以计算出合金中碳的质量分数，再与2%比较可知是生铁还是钢．
解答：解：（1）产生的氢气质量为：100g+8.6g-108.3g=0.3g；
（2）设样品中铁的质量为x．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.3g

解得：x=8.4g
所以样品中碳的质量分数为：×100%=2.3%；
根据计算可以知道含碳量在2%-4.3%之间，所以该合金样品是生铁．
答：（1）产生氢气0.3 g；
（2）该合金样品是生铁．
点评：此题是对化学方程式计算的考查，解题的关键是找到已知量，此题则是利用反应前后物质质量的变化求出生成氢气的质量，而后根据它的质量求出其它的需要的物质的质量解答即可．