题目

钢是铁的合金,主要由铁和碳等元素组成,现取某钢样粉末30克(假设只含fe和C)在氧气流中充分反应,
将产生的气体通入足量的石灰水中,得到3克白色沉淀,（1）计算此钢样粉末中铁的质量分数（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加入到50克质量分数相同的稀硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示（标准状况下,2克氢气的体积为22.4L） 实验序号 1 2 3
加入钢样粉末的质量/ g 3 6 9
生成气体的体积(标准状况)/L 1.12 2.24 2.8
请根据表中的数据计算稀硫酸中硫酸的质量分数
(3)若在实验2中继续加入M克钢样粉末,请用含M的代数式表示反应结束后剩余的全部固体的质量.
要有步聚的解题

提问时间：2020-11-02

答案

（1）设30克样品中含碳元素的质量为X
根据碳原子守恒可得：
C→CO2→CaCO3
12 100
X 3g
12：100=X：3g
X=0.36g
计算此钢样粉末中铁的质量分数=0.36g/30g*100%=1.2%
（2）设50克稀硫酸中含H2SO4的质量为X
根据三次实验数据可以看出：第一次加入3克样品生成 1.12L氢气、第二次加入6克样品生成2.24L氢气,第三次加入9克样品,按前面的比例生成氢气的体积应为3.36L,实际生成2.8L,说明第三次钢样有剩余、硫酸完全反应.
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
98 22.4
X 2.8L
98：22.4L=X：2.8L
X=12.25g
稀硫酸中硫酸的质量分数=12.25g/50g*100%=24.5%
(3)设6克钢样中含纯铁的质量为X
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 22.4
X 2.24L
56：22.4=X：2.24L
X=5.6克
6克钢样中含碳的质量=6g-5.6g=0.4g
设在实验2中可继续反应纯铁的质量为Y
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 22.4
Y （2.8-2.24）
56：22.4=Y：（2.8-2.24）
解得Y=1.4g
反应结束后剩余的全部固体的质量=0.4g+M-1.4g=（M-1）g