Question

化學(xué)興趣小組對生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行探究．
[查閱資料]生鐵中除鐵外，還含有碳、硅、磷和硫等元素．碳在生鐵中以兩種形式存在：一種是單質(zhì)碳（C），另一種是化合碳（如Fe₃C）；硅、磷、硫存在形式較為復(fù)雜；這些物質(zhì)通常都不與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
[實驗數(shù)據(jù)]

	燒杯	燒杯+生鐵樣品	稀硫酸	燒杯+剩余物質(zhì)
質(zhì)量/g	70.4	102.4	247.3	348.7

請計算：（1）該生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）經(jīng)質(zhì)檢部門精確測定，該樣品中鐵元素的總含量為95.2%（假設(shè)沒有與硫酸反應(yīng)的鐵都是以Fe₃C形式存在），求樣品中Fe₃C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）燒杯中前后減少的質(zhì)量是氫氣的質(zhì)量，利用鐵和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出單質(zhì)鐵的質(zhì)量，再根據(jù)

單質(zhì)鐵的質(zhì)量

生鐵樣品的質(zhì)量

×100%求出生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）樣品的質(zhì)量×樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=樣品中鐵元素的總質(zhì)量，再用樣品中鐵元素的總質(zhì)量-單質(zhì)鐵的質(zhì)量求出Fe₃C中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，最后根據(jù)鐵元素的質(zhì)量求出Fe₃C的質(zhì)量．

解答：解：（1）氫氣的質(zhì)量=102.4g+247.3g-348.7g=1g
生鐵樣品的質(zhì)量=102.4g-70.4g=32g
設(shè)樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
x              1g

56

2

=

x

1g

，x=28g 

28g

32g

×100%=87.5%
答：該生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為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：樣品中Fe₃C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.25%．

點評：本道題的第二小題比較難，做這類型題時應(yīng)從問題著手倒著向前分析，直到出現(xiàn)已知條件．