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
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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
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%. |
举一反三
将铁片分别放入下列溶液中,溶液质量会减少的是( ) |
相同质量的铁和锌分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量是( ) |
某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况,进行了如下实验:取等质量的X、Y、Z分别与足量的溶质质量分数相等的稀硫酸反应,都生成+2价金属的硫酸盐,反应情况如右图所示.下列对该图象理解的叙述中,正确的是( ) [相对原子质量Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27 Na-23].A.金属活动性由强到弱:X、Z、Y | B.金属活动性由强到弱:X、Y、Z | C.X、Y、Z依次可能是Mg、Zn、Fe | D.相对原子质量的大小:Z>Y>X |
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把A、B两块质量相等的铁片分别放进盛有等质量,等质量分数的盐酸和硫酸的两个烧杯中,两烧杯分别放在一天平的左右两个托盘上.充分反应后铁片都有剩余,则天平指针( )A.偏向盐酸一边 | B.偏向硫酸一边 | C.无法判断 | D.天平平衡 |
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在实验室用一氧化碳还原2.0g赤铁矿样品,反应后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反应,生成了3.0g白色沉淀.求赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数. |
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