Question

一化學興趣小組對某生鐵樣品中鐵的質量分數進行探究。請按要求完成下列探究報告。

[實驗目的]

測定某生鐵樣品中單質鐵的質量分數。

[資料支撐]

生鐵中除鐵外，還含有碳、硅、錳、磷和硫等元素。

碳在生鐵中以兩種形態存在，一種是游離碳（石墨），另一種是化合碳（如Fe₃C等）；硅、錳、磷、硫存在形式較為復雜；這些物質通常都不與稀硫酸發生化學反應。

[實驗方案]

生鐵樣品與過量的稀硫酸反應，測定反應前后可稱量物質的質量差。

[實驗過程]

（1）取一只燒杯，稱得其質量為70.4g，加入一定量生鐵樣品碎屑，稱得燒杯和樣品的總質量為102.4g；

（2）向盛有生鐵樣品的燒杯中加入稀硫酸，邊加邊攪拌，直到燒杯中不再產生氣泡，再加入少量稀硫酸以確保過量，測得共用去稀硫酸247.3g；

（3）靜置，稱量。稱得燒杯和剩余物質的總質量為348.7g。

[數據處理]

計算該生鐵樣品中單質鐵的質量分數：

[交流討論]

（1）實驗稱量時稱量物應放在托盤天平的    盤（選填“左”或“右”）；

（2）實驗過程中稀硫酸要過量的原因是                             ；

（3）經質檢部門精確測定，該樣品中鐵元素的總含量為95.2%。假設沒有與硫酸反應的鐵都以Fe₃C形式存在，則樣品中Fe₃C的質量分數為    。

Answer 1

[數據處理]

解：生成H₂的質量：102.4g+247.3g-348.7g=1.0g

設生鐵樣品中含鐵的質量為x。

    Fe+H₂SO₄ == FeSO₄+H₂↑

56                2

x                1.0g

   

生鐵樣品中鐵單質的質量分數為

%=87.5%

答：生鐵樣品中鐵單質的質量分數是87.5%。

[交流討論]

⑴左

⑵確保生鐵樣品中鐵單質與稀硫酸完全反應

⑶8.25%