Question

将一块质量为5.8g铁合金（成分铁和碳）放入烧杯中，再向烧杯中加入100g稀硫酸，恰好与铁完全反应得到0.2g氢气（已知含碳量高于2%的铁合金为生铁，含碳量低于2%的铁合金为钢）试根据计算回答下列问题：
（1）通过计算说明该铁合金是生铁还是钢．（计算结果保留一位小数）
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）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．
（2）再结合稀硫酸的质量，还可以计算出稀硫酸中溶质的质量分数．

解答：解：（1）设合金中碳的质量分数为x，稀硫酸中溶质的质量分数为y
    Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    56   98         2
5.8g×（1-x）100g×y  0.2g

56

5.8g(1-x)

=

2

0.2g

x=3.4%＞2%
故该铁合金为生铁．
（2）

98

100g×y

=

2

0.2g

y=9.8%
答：（1）该铁合金为生铁．
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%．

点评：本题主要考查含杂质物质的化学方程式计算和溶质质量分数的计算，难度较大．注意：
一、由氢气直接计算出的是纯铁和硫酸的质量；
二、判断是生铁还是钢时，需要计算的是合金中碳的质量分数．