为测定某钢样组成,现取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况).(1)计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比

发布时间:2020-08-12 12:14:10

为测定某钢样组成,现取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况).
(1)计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比.
(2)取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如表所示:
实验序号IIIIII加入钢样粉末的质量/g2.8125.6248.436生成气体的体积/L(标准状况)1.1202.2402.800请计算该硫酸溶液的物质的量浓度(写出计算过程).

网友回答

解:(1)n(CO2)==0.010?mol,由碳元素守恒计算钢中碳的质量m(C)=0.01mol×12g/mol=0.12?g,
所以n(Fe):n(C)=:0.01?mol=50:1;
答:此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为50:1;
(2)由表中数据可知,钢样的质量增大,氢气的体积增大,故实验Ⅰ、实验Ⅱ中硫酸有剩余,生成2.8L氢气需要钢样的质量为×2.812g=7.03g,故实验III中的H2SO4完全反应,所以有:n(H2SO4)=n(H2),即:c(H2SO4)×0.1?L=,解得c(H2SO4)=1.25?mol/L;
答:该硫酸溶液的物质的量浓度1.25?mol/L.
解析分析:(1)计算二氧化碳的物质的量,利用元素守恒计算钢中碳的质量,钢样质量减去碳的质量等于钢中铁的质量,进而计算铁的物质的量;
(2)由表中数据可知,钢样的质量增大,氢气的体积增大,故实验Ⅰ、实验Ⅱ中硫酸有剩余,根据实验Ⅰ计算生成2.8L氢气需要钢样的质量,据此判断实验Ⅲ中的H2SO4完全反应,根据氢元素守恒n(H2SO4)=n(H2),即c(H2SO4)?V(H2SO4)=n(H2),据此计算硫酸的浓度.

点评:本题考查物质组成含量的计算、混合物计算、对实验数据的分析处理、物质的量浓度计算等,难度中等,(2)中利用数据判断硫酸是否完全反应是解题的关键.
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