Question

鋼和生鐵都是鐵的合金，其中鋼的含碳量為0.03%～2%，生鐵的含碳量為2%～4.3%．將質量為8.6g的鐵合金粉末樣品加入燒杯中，然后注入100g稀硫酸溶液，恰好完全反應．測得反應后燒杯中的物質總質量為108.3g．（假設樣品中除碳外不含其他雜質）
（1）求反應中產生氫氣的質量；
（2）通過計算說明該鐵合金樣品是生鐵還是鋼．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據質量守恒定律求算出生成的氫氣的質量；
（2）由氫氣和合金的質量根據鐵與硫酸反應的化學方程式可以計算出合金中碳的質量分數，再與2%比較可知是生鐵還是鋼．
解答：解：（1）產生的氫氣質量為：100g+8.6g-108.3g=0.3g；
（2）設樣品中鐵的質量為x．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.3g

解得：x=8.4g
所以樣品中碳的質量分數為：×100%=2.3%；
根據計算可以知道含碳量在2%-4.3%之間，所以該合金樣品是生鐵．
答：（1）產生氫氣0.3 g；
（2）該合金樣品是生鐵．
點評：此題是對化學方程式計算的考查，解題的關鍵是找到已知量，此題則是利用反應前后物質質量的變化求出生成氫氣的質量，而后根據它的質量求出其它的需要的物質的質量解答即可．