(2010•昌平区一模)化学兴趣小组对生铁样品中铁的质量分数进行探究.

(2010•昌平区一模)化学兴趣小组对生铁样品中铁的质量分数进行探究.
[查阅资料]生铁中除铁外,还含有碳、硅、磷和硫等元素.碳在生铁中以两种形式存在:一种是单质碳(C),另一种是化合碳(如Fe3C);硅、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.
[实验数据]
烧杯 烧杯+生铁样品 稀硫酸 烧杯+剩余物质
质量/g 70.4 102.4 247.3 348.7
请计算:(1)该生铁样品中单质铁的质量分数;
(2)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是以Fe3C形式存在),求样品中Fe3C的质量分数.
llbhelp 1年前 已收到1个回答 举报

yuxinwl 花朵

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解题思路:(1)烧杯中前后减少的质量是氢气的质量,利用铁和硫酸反应的化学方程式,根据氢气的质量求出单质铁的质量,再根据[单质铁的质量/生铁样品的质量]×100%求出生铁样品中单质铁的质量分数.
(2)样品的质量×样品中铁元素的质量分数=样品中铁元素的总质量,再用样品中铁元素的总质量-单质铁的质量求出Fe3C中铁元素的质量分数,最后根据铁元素的质量求出Fe3C的质量.

(1)氢气的质量=102.4g+247.3g-348.7g=1g
生铁样品的质量=102.4g-70.4g=32g
设样品中单质铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56 2
x1g
[56/2=
x
1g],x=28g
[28g/32g]×100%=87.5%
答:该生铁样品中单质铁的质量分数为87.5%

(2)32g×95.2%-28g=2.464g
2.464g÷[56×3/56×3+12]=2.64g
[2.64g/32g]×100%=8.25%
答:样品中Fe3C的质量分数为8.25%.

点评:
本题考点: 根据化学反应方程式的计算;元素的质量分数计算.

考点点评: 本道题的第二小题比较难,做这类型题时应从问题着手倒着向前分析,直到出现已知条件.

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