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一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究.请按要求完成下列探究报告.【实

时间:2021-09-15 13:30:02

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一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究.请按要求完成下列探究报告.【实

问题补充:

一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究.请按要求完成下列探究报告.

【实验目的】

测定某生铁样品中单质铁的质量分数.

【资料支撑】

生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素.碳在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),另一种是化合碳(如Fe3C等);硅、锰、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.

【实验方案】

生铁样品与过量的稀硫酸反应,测定反应前后可称量物质的质量差.

【实验过程】

(1)取一只烧杯,称得其质量为70.4g,加入一定量生铁样品碎屑,称得烧杯和样品的总质量为102.4g;

(2)向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸,边加边搅拌,直到烧杯中不再产生气泡,再加入少量稀硫酸以确保过量,测得共用去稀硫酸247.3g;

(3)静置,称量.称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g.

【数据处理】计算该生铁样品中单质铁的质量分数是多少?(写出计算过程)

【交流讨论】

(1)实验称量时称量物应放在托盘天平的______盘(选填“左”或“右”);

(2)实验过程中稀硫酸要过量的原因是______;

(3)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以Fe3C形式存在,则样品中Fe3C的质量分数为______.

答案:

解:生成氢气的质量为102.4g+247.3g-348.7g=1g

设样品中单质铁的质量为x.

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56???????????? 2

x????????????? 1g

=,x=28g

样品中单质铁的质量分数为

×100%=87.5%

称量是物品放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘.

(3)设样品质量为100g,则样品中铁元素的总质量为

100g×95.2%=95.2g.

铁单质的质量为100g×87.5%=87.5g

样品中Fe3C的铁元素质量为95.2g-87.5g=7.7g

7.7g÷(×100%)=8.25g

样品中Fe3C的质量分数为

×100%=8.25%

答:生铁样品中单质铁的质量分数为87.5%

(1)左;(2)确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应;(3)8.25%.

解析分析:烧杯中减少的质量是生成氢气的质量,根据铁与稀硫酸反应的化学方程式可以计算出样品中单质铁的质量.进而计算出样品中单质铁的质量分数.

由样品质量和样品中铁元素的质量分数,可以计算出样品中铁元素的总质量,去掉单质铁的质量,就是没有与稀硫酸反应的铁元素的质量,根据物质中某元素的质量分数的计算公式可以计算出样品中Fe3C的质量,进而计算出样品中Fe3C的质量分数.

点评:本题主要考查有关化学方程式的计算和化学式的计算,难度较大.

一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究.请按要求完成下列探究报告.【实验目的】测定某生铁样品中单质铁的质量分数.【资料支撑】生铁中除铁外 还含有碳 硅 锰

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