Question

鐵是一種典型的過渡元素，鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用．完成下列計算：
（1）28g鐵粉與足量稀硫酸完全反應(yīng)，生成氫氣

 

mol．
（2）將5.72g鋼樣粉末（只含鐵和碳）高溫下置于足量的純氧中完全反應(yīng)，生成二氧化碳224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鋼樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（3）若將28.12g還原鐵粉（含少量Fe_xC）在氧氣流中加熱，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO₂ 224mL；將相同質(zhì)量的還原鐵粉與足量硫酸反應(yīng)，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H₂ 10.752L，計算Fe_xC的化學(xué)式．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）鐵粉與足量稀硫酸完全反應(yīng)，知Fe～H₂，來求解；
（2）二氧化碳中碳全部來自于鋼，根據(jù)二氧化碳的物質(zhì)的量求出碳的物質(zhì)的量，然后求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）依據(jù)鐵元素守恒結(jié)合還原鐵粉含少量Fe_xC，在氧氣流中加熱，依據(jù)生成二氧化碳，計算碳元素物質(zhì)的量得到Fe_xC物質(zhì)的量；依據(jù)還原性鐵粉和硫酸反應(yīng)生成的氫氣物質(zhì)的量計算得到鐵物質(zhì)的量，依據(jù)還原性鐵粉混合物質(zhì)量計算得到Fe_xC的質(zhì)量，結(jié)合計算出的物質(zhì)的量計算x值．

解答： 解：（1）Fe～～H₂
      56g    1mol
      28g    0.5mol
故答案為：0.5mol；
（2）m（C）=

224mL

22400mL/mol

×12g/mol=0.12g，所以則鋼樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

5.72g-0.12g

5.72g

×100%=97.9%，故答案為：97.9%；
（3）若將28.12g還原鐵粉（含少量Fe_xC）在氧氣流中加熱，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO₂224mL，物質(zhì)的量為0.01mol，則Fe_xC物質(zhì)的量為0.01mol；將相同質(zhì)量的還原鐵粉與足量硫酸反應(yīng)，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H₂ 10.752L，物質(zhì)的量為0.48mol，消耗鐵物質(zhì)的量依據(jù)反應(yīng)方程式計算：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；鐵的質(zhì)量=0.48mol×56g/mol=26.88g；依據(jù)元素守恒可知Fe_xC中 碳元素物質(zhì)的量為0.01mol，F(xiàn)e_xC的質(zhì)量=28.12g-26.88g=1.24g；物質(zhì)的量為0.01mol，則摩爾質(zhì)量=

1.24g

0.01mol

=124g/mol，依據(jù)化學(xué)式Fe_xC計算得到x=2，所以化學(xué)式為Fe₂C，答：Fe_xC的化學(xué)式為Fe₂C．

點評：本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的分析判斷和反應(yīng)產(chǎn)物的計算判斷，元素守恒、元素化合價是解題關(guān)鍵，題目難度中等．