Question

将一块铁合金（成分为铁和碳）放入烧杯中，再向烧杯中连续三次加入稀硫酸，发生反应的情况如表格所示：

	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸的（g）	24.50	24.50	24.50
烧杯中剩余固体（g）	5.80	3.00	0.20

反应完毕将固体滤出、干燥，放于充满足量氧气的密闭容器中充分灼烧，并把产生的气体用足量的澄清石灰水吸收，过滤、干燥，得到白色固体1.50g．请回答下列各问：
（1）请推测此铁合金属于

 

（填“生铁”或“钢”）；
（2）请写出在烧杯中发生反应的化学方程式

 

；
（3）请写出根据已知条件可以计算密闭容器里生成气体质量为X的比例式为

 

；
（4）若向反应后的烧杯中加入32.40g水，请计算烧杯中反应后所得溶液中溶质的质量分数

 

；
（5）钢铁厂要生产上述铁合金86.00t，在生产过程中损失铁20.00%，需要含杂质20.00%赤铁矿

 

t．

Answer 1

分析：（1）根据图表可知不反应的固体即是碳的质量，据此分析解答；
（2）依据铁能够与稀硫酸的反应分析书写即可；
（3）依据二氧化碳和氢氧化钙的反应方程式书写即可；
（4）依据生成的硫酸亚铁和溶液的质量分析解答即可；
（5）依据化学式的有关计算分析解答；

解答：解：（1）由图中的数据可知该固体中的碳的质量是0.2g，而合金的质量为5.80g+（5.80g-3.00g）=8.6g，所以该合金的含碳量是

0.2g

8.6g

×100%=2%，所以该合金属于钢；
（2）铁能够和稀硫酸反应，其化学方程式为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）设生成的二氧化碳的质量是X
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44              100
X              1.50g
故该比例式为

44

X

=

100

1.50g

（4）合金中铁的质量是8.6g-0.2g=8.4g，设反应后生成的硫酸亚铁的质量是x，生成的氢气质量是y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
8.4g       x    y

56

8.4g

=

152

x

=

2

y

x=22.8g   y=0.3g
所得溶液的质量是8.4g+24.5g×3-0.3g=81.6g，故若向反应后的烧杯中加入32.40g水，请计算烧杯中反应后所得溶液中溶质的质量分数为

22.8g

81.6g+32.4g

×100%=20%；
（5）设，需要含杂质20.00%赤铁矿质量是z
z×（1-20%）×

2×56

2×56+16×3

=86t×（1-2%）×（1-20%）
解得z=187.5t
故答案为：（1）钢；（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；（3）

44

X

=

100

1.50g

；  （4）20%；（5）187.5；

点评：此题是对化学计算以及物质反应的有关考查，题型综合性较强，属于计算综合考查题；