题目内容
(2008年盐城市)一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究。请按要求完成下列探究报告。
[实验目的]
测定某生铁样品中单质铁的质量分数。
[资料支撑]
生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。
碳在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),另一种是化合碳(如Fe3C等);硅、锰、磷、硫存在形式较为复杂;这些物质通常都不与稀硫酸发生化学反应。
[实验方案]
生铁样品与过量的稀硫酸反应,测定反应前后可称量物质的质量差。
[实验过程]
(1)取一只烧杯,称得其质量为70.4g,加入一定量生铁样品碎屑,称得烧杯和样品的总质量为102.4g;
(2)向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸,边加边搅拌,直到烧杯中不再产生气泡,
再加入少量稀硫酸以确保过量,测得共用去稀硫酸247.3g;
(3)静置,称量。称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g。
[数据处理]
计算该生铁样品中单质铁的质量分数:
▲
[交流讨论]
(1)实验称量时称量物应放在托盘天平的 ▲ 盘(选填“左”或“右”);
(2)实验过程中稀硫酸要过量的原因是 ▲ ;
(3)经质检部门精确测定,该样品中铁元素的总含量为95.2%。假设没有与硫酸反应的铁都以Fe3C形式存在,则样品中Fe3C的质量分数为 ▲ 。
[数据处理]
解:生成H2的质量:102.4g+247.3g-348.7g=1.0g
设生铁样品中含铁的质量为x。
Fe+H2SO4 == FeSO4+H2↑
56 2
x 1.0g
生铁样品中铁单质的质量分数为
%=87.5%
答:生铁样品中铁单质的质量分数是87.5%。
[交流讨论]
⑴左
⑵确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应
⑶8.25%