Question

生铁和钢都是铁合金，生铁中含碳量在2.0%—4.3%之间，钢的含碳量在0.03%—2.0%之间。将一块质量为10.0g的铁合金放入锥形瓶中，再向锥形瓶中加入100g稀H₂SO₄，恰好使铁合金中的铁完全反应（碳不溶于稀H₂SO₄；铁合金中其它元素含量很低，可忽略不计），测得生成H₂的体积为4.00L（H₂在该条件下的密度为0.0880g/L）。

试根据计算回答：（计算结果保留三位有效数字）

（1）该铁合金时生铁还是钢？

（2）反应后所得溶液的溶质质量。

Answer 1

（1）解：设该合金中铁的质量为x

m(H₂)=4.00L×0.0880g/L=0.352g

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

56                 2

x                 0.352g

x = (56×0.352g)/2 = 9.856g

该铁合金中碳的质量分数为：[(10.00g-9.856g)/10.0g ]×100%=1.44%

介于0.03%—2.0%之间，该铁合金是钢。

（2）解：设反应后所的溶液中FeSO₄的质量为y

y=(152×0.352g)/2=26.75g

FeSO₄的质量分数为：[6.75g/(100g+9.856g—0.352g)]×100%=24.4%