Question

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11.3 g鋼樣品，投入裝有20g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質量為15g）中．在化學反應的過程中對燒杯（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	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品質量（g）	46.3	46.1	45.9	45.9

（1）反應中產生氫氣

 

g，這種鋼樣品中鐵的含量是多少？（精確到0.1%）
（2）鋼的類型可分為：含碳量（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碳，則這種鋼屬于

 

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（3）有同學提出：灼燒可使鋼中的碳變為CO₂而放出，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，發現質量反而增加了很多．原因是

 

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Answer 1

分析：（1）①因為生成的氫氣逸出，根據質量守恒定律，生成的氫氣質量=反應前物質的總質量-反應后物質的總質量；
②根據鐵與鹽酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出參加反應的鐵的質量，然后根據質量分數公式計算即可；
（2）根據“1-這種鋼樣品中鐵的含量”計算出這種鋼樣品中含碳量，對照已知條件就可知道它屬于哪一種鋼；
（3）因為鋼樣品灼燒時，鐵與空氣中的氧氣發生反應，生成氧化鐵，根據質量守恒定律可知，質量會增加．

解答：解：（1）成的氫氣質量=46.3g-45.9g=0.4g；故答案為：0.4g；
設參加反應的鐵的質量為X，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
X             0.4g
∴

56

2

=

x

0.4g

解之得：X=11.2g；
這種鋼樣品中鐵的含量為；

11.2g

11.3g

×100%≈99.1%；
答：這種鋼樣品中鐵的含量為99.1%；
（2）這種鋼樣品中含碳量為：1-99.1%=0.9%，故這種鋼屬于高碳鋼；故答案為：高碳鋼；
（3）鋼樣品灼燒時，鐵與空氣中的氧氣發生反應，生成氧化鐵，根據質量守恒定律可知，質量會增加．
故答案為：鐵被氧化．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量守恒定律解答問題的能力．