Question

【題目】鋼鐵是使用最多的金屬材料。某興趣小組同學對一廢鋼成分進行了探究。

問題1：這種鋼屬于哪種類型的鋼？

【查閱資料】含碳量0.03%～0.3%，為低碳鋼；含碳量0.3%～0.6%，為中碳鋼；含碳量0.6%～2%，高碳鋼。

【實驗】將11.4 g去銹后的廢鋼樣品加入盛有20.0 g稀鹽酸（足量）的燒杯(燒杯質量為120 g)中。化學反應過程中對燒杯及其中的剩余物進行稱量，記錄如下表：

反應時間	t1	t2	t3
燒杯和藥品質量/ g	151.3	151.0	151.0

【結論】通過計算分析：（最后結果保留一位小數）

(1)反應中產生氫氣的質量是 g。

(2)假設殘留在燒杯中的黑色固體全部是碳單質，則該樣品屬于哪種類型的鋼？(寫出計算過程)

問題2：回收金屬對節約金屬資源的意義。

【拓展】(3)若該樣品為高碳鋼(假設含碳量為2%)，鋼鐵廠冶煉100 kg這種鋼，需要含Fe2O3 76%的赤鐵礦石的質量是多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.4 (2)屬于高碳鋼 (3) 184.2 kg

【解析】

試題分析：(1) 由質量守恒定律可知，反應前后物質的總質量不變，所以氫氣的質量為：反應前物質的總質量-反應后剩余物的總質量即11.4g+20g+120g-151.0g=0.4g；

(2)設鋼樣品中含鐵的質量為。

Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2 ↑

56 2

0.4g

=得=11.2g

鋼樣含碳量=×100%=1.8%

屬于高碳鋼

(3)100kg×(1－2%)×÷76%=184.2kg