Question

某化学活动小组用化学方法测定一种钢样品中铁的含量．同学们称取了5.7g钢样品，投入装有50.0g稀盐酸（足量）的烧杯中（烧杯质量也为50.0g，样品中杂质不与酸反应）．在实验过程中对烧杯（包括溶液和残余固体）进行了四次称量，记录如下表：

反应时间	t0	t1	t2	t3
烧杯和药品质量/g	105.7	105.6	105.5	105.5

（1）反应中产生氢气

 

g；
（2）这种钢样品中铁的质量分数是多少？（精确到0.1%）
（3）有同学提出：在氧气中灼烧钢样品可使碳变为二氧化碳跑掉，灼烧后钢样品质量会减轻．可是他们将一定量的钢样品灼烧后，发现质量反而增加了许多．原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）由表中的实验数据可判断第四次称量时已完全反应，利用质量守恒定律，可计算放出氢气的质量；
（2）根据反应的化学方程式，由产生氢气质量计算钢样中所含铁的质量，求得钢样品中铁的质量分数；
（3）根据在高温条件下铁、碳都可与氧气发生反应，分析变化对固体质量的影响，判断质量反而增加了许多的原因．

解答：解：（1）第四次称量时已完全反应，根据质量守恒定律，反应中产生氢气的质量=5.7g+50g+50g-105.5g=0.2g
故答案为：0.2；
（2）设样品中含铁的质量为x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g

56

X

=

2

0.2g

  x=5.6g
钢样品中铁的质量分数=

5.6g

5.7g

×100%=98.2%
答：这种钢样品中铁的质量分数是98.2%；
（3）灼烧时，铁与氧气反应生成铁的氧化物而使剩余固体质量增加，碳与氧气反应放出二氧化碳而使剩余固体质量减少，但钢样中含有较多的铁而只含少量的碳，因此，将一定量的钢样品灼烧后，发现质量反而增加了许多；
故答案为：因为碳减少的质量，远小于铁转化为氧化物增加的质量．

点评：利用质量守恒定律求出反应放出氢气的质量，是进行后面计算的基础，体现出运用知识分析问题的能力．