Question

（2007?廣東）某化學興趣小組用化學方法測定一種鋼樣品中鐵的含量．同學們稱取了5.7g鋼樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質量也為10.0g）中．在化學反應過程中對燒杯（包括溶液和殘余固體）進行了四次稱量，記錄如下表：

反應時間	t	t1	t2	t3
燒杯和藥品質量/g	25.7	25.6	25.5	25.5

（1）反應中產生氫氣______克，這種鋼樣品中鐵的含量是多少？（精確到0.1%）______
（2）鋼的類型分為：含碳質量（C%）0.03%～0.3%為低碳鋼；0.3%～0.6%為中碳鋼；0.6%～2%為高碳鋼．假設殘留在燒杯中的黑色固體全部是炭，則這種鋼屬于______．
（3）有同學提出：灼燒可使鋼中的炭變?yōu)镃O₂揮發(fā)掉，灼燒后鋼樣品質量會減輕．可是他們將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質量反而增加了很多．原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）隨鋼樣中鐵不斷與稀鹽酸反應放出氫氣，剩余物質的質量不斷減小，待質量不再改變時完全反應；根據質量守恒定律，由完全反應時質量差，求得放出氫氣質量；根據反應的化學方程式，由產生氫氣質量計算鋼樣中所含量鐵的質量，并計算中這種鋼樣品中鐵的含量即質量分數(shù)；
（2）根據鋼樣中鐵的含量推算出含碳量，并與分類標準進行對比，判斷鋼的類別；
（3）根據燃燒時碳生成二氧化碳使質量減小，同時鐵與氧氣生成鐵的氧化物而使質量增大，對比二者變化量，解釋質量反而增加了很多的原因．
解答：解：（1）根據質量守恒定律，反應中產生氫氣質量=5.7g+10.0g+10.0g-25.5g=0.2g
設5.7g鋼樣品中含鐵質量為x，則：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x              0.2g
=  x=5.6g
則這種鋼樣品鐵的含量=×100%=98.2%
（2）該鋼樣中含碳量=1-98.2%=1.8%，0.6%＜1.8%＜2%，∴屬于高碳鋼；
（3）灼燒后鋼樣品時，碳生成二氧化碳使質量減小，同時鐵與氧氣生成鐵的氧化物而使質量增大；鋼中含碳量少，所以碳減少的質量，遠小于鐵轉化為氧化物增加的質量；
故答案為：
（1）0.2；98.2%；（2）高碳鋼；（3）鋼中含碳量少，所以碳減少的質量，遠小于鐵轉化為氧化物增加的質量．
點評：運用質量守恒定律，由實驗記錄的數(shù)據分析得出反應放出氫氣的質量，為解答本題的基礎，體現(xiàn)出運用知識分析問題的能力．