Question

構皮灘電站是西電東送的標志性工程，電站建設正在緊鑼密鼓地進行，百年大計，質量第一．某中學的初三學生在一次社會實踐活動中，為了檢驗所用鋼材是否合格，他們到鋼材下料場的電鋸下獲取一包鋼材粉末樣品．回到實驗室，同學們進行了分組實驗，實驗數據記錄如下表：（燒杯的質量為25.4g，計算結果精確到0.1%）

	第一組	第二組	第三組
燒杯+稀硫酸	200g	150g	150g
加入的鐵樣品	8.5g	8.5g	13.5g
充分反應后，燒杯+剩余物	208.2g	158.2g	163.2g

請認真閱讀上面的內容，分析所有數據，回答下列問題：
（1）鋼材含碳量的范圍是______．
（2）哪一組所取的鐵樣品和稀硫酸恰好完全反應？
（3）假設雜質全部為碳，請通過計算說明這批鋼材是否合格？
（4）試計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數？

Answer 1

（1）鋼的含碳量為0.03%～2%．
（2）第一組生成氫氣的質量為200g+8.5g-208.2g=0.3g，第二組生成氫氣的質量為150g+8.5g-158.2g=0.3g，第三組生成氫氣的質量為150g+13.5g-163.2g=0.3g，由一、二組知，一組硫酸過量，由二、三組知，三組硫酸不足，所以第二組所取的鐵樣品和稀硫酸恰好完全反應．
（3）設8.5g樣品中鐵的質量為X
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
X         Y    0.3g

56

2

=

X

0.3g

     
X=8.4g        
 8.5g-8.4g=0.1g 

0.1g

8.5g

×100%=1.2% 
  1.2%＜2%    鋼材合格
（4）

152

2

=

Y

0.3g

   
Y=22.8g    
158.2g-25.4g=132.8g 
  

22.8g

132.8g

×100%=17.2%
答：恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數為17.2%．
故答案為：（1）0.03%～2%；（2）第二組；（3）含碳量為：1.2%＜2% 鋼材合格；（4）17.2%．