Question

某同學學習了鐵合金后很感興趣，他從家中取來了鐵制品樣品，經(jīng)除銹打磨處理后，在老師的幫助下，在實驗室進行了鐵的質(zhì)量分數(shù)測定，他取2.3克樣品，放在燒杯中，然后滴加19.6%的稀硫酸到不再產(chǎn)生氣泡為止，共計消耗稀硫酸20克，該同學作了計算和探究．
（1）該鐵制品是生鐵還是鋼？（生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%）
（2）反應后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？
（3）該同學做完實驗后，沒有象往常一樣將廢液倒在廢液杯中，他認為廢液不廢，作為同伴，你是否贊同他的觀點？為什么？
（4）如何回收所得溶液中的溶質(zhì)？

Answer 1

分析：（1）依據(jù)反應的硫酸的質(zhì)量，根據(jù)鐵與硫酸的反應方程式可計算反應的鐵的質(zhì)量，進而可求出碳的質(zhì)量分數(shù)，從而可判斷該鐵制品是生鐵還是鋼；
（2）根據(jù)反應后溶液中的水是硫酸中的水以及生成的硫酸亞鐵質(zhì)量計算即可；
（3）該廢液中含有溶質(zhì)硫酸亞鐵和不溶物碳，兩者都是可回收的資源；
（4）從溶液中含有不溶物碳和可溶物硫酸亞鐵的角度回收硫酸亞鐵即可；

解答：解：20g 19.6%的稀硫酸中含純硫酸的質(zhì)量為20g×19.6%=3.92g
（1）設2.3g樣品中鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98   152
x  3.92g  y

56

x

=

98

3.92g

=

152

y

x=2.24g  y=6.08g
所以樣品中碳的質(zhì)量分數(shù)為

2.3g-2.24g

2.3g

×100%≈2.6%，所以該樣品為生鐵；
（2）稀硫酸中水的質(zhì)量為20g-3.92g=16.08g，所以所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

6.08g

6.08g+16.08g

×100%=27.4%；
（3）由于廢液中的物質(zhì)還可以回收利用，所以我贊同該同學的觀點；
（4）該廢液中含有溶質(zhì)硫酸亞鐵和不溶物碳，所以過濾可除掉溶液中的碳，而后蒸發(fā)即可得硫酸亞鐵；
故答案為：（1）該樣品為生鐵；
（2）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為27.4%；
（3）由于廢液中的物質(zhì)還可以回收利用，所以我贊同該同學的觀點；
（4）過濾；蒸發(fā)；

點評：本題難度不大，掌握根據(jù)化學方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的綜合計算即可正確解答本題；