Question

某化學(xué)興趣小組用化學(xué)方法測定一種鋼樣品中鐵的含量．同學(xué)們稱取了5.7g鋼樣品，投入裝有50.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質(zhì)量為70.0g）中．在化學(xué)反應(yīng)過程中對燒杯（包括燒杯中的溶液和殘余固體）進(jìn)行了三次稱量，記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)間/min	4	8	12
燒杯和藥品總質(zhì)量/g	125.6	125.5	125.5

（1）反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣

 

，這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．（請寫出計(jì)算過程）
（2）鋼的類型分為：低碳鋼，其含碳量為0.03%～0.3%；中碳鋼，其含碳量為0.3%～0.6%；高碳鋼，其含碳量為0.6%～2%．假設(shè)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(xué)提出：灼燒可使鋼中的炭變?yōu)槎�氧化碳揮發(fā)掉，灼燒后鋼樣品質(zhì)量會減輕．可是他們將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了許多．其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

分析：表中數(shù)據(jù)表明，第8分鐘稱得質(zhì)量和第12分鐘稱得質(zhì)量相等，此現(xiàn)象說明在第8分鐘稱重時(shí)已完全反應(yīng)，此時(shí)所稱得質(zhì)量為125.5g，與反應(yīng)前的總質(zhì)量=5.7g+50.0g+70.0g=125.7g相比，少了0.2g；由于反應(yīng)中只放出氫氣，所以生成氫氣的質(zhì)量為0.2g；生鐵為鐵和碳的混合物，其中碳不與鹽酸反應(yīng)，因此所得氫氣質(zhì)量為鐵與鹽酸反應(yīng)所產(chǎn)生．據(jù)此分析解答即可．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后質(zhì)量差即為氫氣質(zhì)量，所以，生成氫氣的質(zhì)量=5.7g+50.0g+70.0g-125.5g=0.2g；
設(shè)5.7g鋼樣品中含鐵質(zhì)量為x，則：
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56             2
x           0.2g

56

x

=

2

0.2g

解得x=5.6g
則這種鋼樣品含鐵：

5.6g

5.7g

×100%≈98.2%；
答：這種鋼樣品中鐵的含量是98.2%；
故答案為：0.2g；98.2%；
（2）這種鋼樣品中含碳量為：1-98.2%=1.8%，故這種鋼屬于高碳鋼；
故答案是：高碳鋼；
（3）鐵與空氣中的氧氣化合生成鐵的氧化物，增加的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鋼中碳元素的質(zhì)量，所以將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了許多
故答案為：鐵與空氣中的氧氣化合生成鐵的氧化物，增加的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鋼中碳元素的質(zhì)量．

點(diǎn)評：運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，由實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)分析得出反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量，為解答本題的基礎(chǔ)，體現(xiàn)出運(yùn)用知識分析問題的能力．