Question

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．

Answer 1

分析：（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．

解答：解：（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
x              1g

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．