Question

某学校课外活动小组的同学为了测定一钢铁厂生产的铁合金中铁的质量分数，在实验室称取铁合金样品5.8g放入烧杯中（烧杯的质量为30g）．然后再加入50g稀硫酸，使之充分反应后，称量，烧杯及烧杯中物质的总质量为85.6g（已知该反应中稀硫酸恰好完全反应完，杂质不参与反应，不溶于水）．请计算并回答：
（1）该铁合金属于生铁还是钢？
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？（精确到0.1%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）生铁为铁与碳所形成的合金，其中铁能与稀硫酸发生反应放出氢气而碳不能与稀硫酸反应；根据质量守恒定律，利用反应前后烧杯内物质质量差，可计算反应放出氢气质量；根据铁与硫酸反应的化学方程式，由放出氢气质量计算出反应中消耗铁的质量，该质量即生铁样品中所含铁的质量，由此计算该生铁样品中碳的质量分数；
（2）由于该反应中稀硫酸恰好反应完而杂质不参与反应，反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液，利用反应的化学方程式由生成氢气质量计算出生成硫酸亚铁的质量，利用质量守恒定律计算出反应后所得溶液质量，据此可完成反应后的溶液中溶质的质量分数的计算．

解答：解：产生氢气的质量是：5.8g+30g+50g-85.6g=0.2g
设生铁样品中铁的质量为x，生成FeSO₄的质量为y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   0.2g

56

2

=

x

0.2g

x=5.6g

152

2

=

y

0.2g

y=15.2g
（1）生铁样品中碳的质量分数=

5.8g-5.6g

5.8g

×100%≈3.5%，属于生铁
（2）反应后溶液中溶质的质量分数=

15.2g

5.6g+50g-0.2g

×100%=27.4%
答案：
（1）该铁合金属于生铁
（2）反应后的溶液中溶质的质量分数为27.4%

点评：反应的化学方程式可表示反应中各物质的质量关系，由反应中某物质的质量可计算该反应中其它物质的质量．