Question

某化学兴趣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10.0g稀盐酸（足量）的烧杯（烧杯质量也为10.0g）中．在化学反应过程中对烧杯（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	25.7	25.6	25.5	25.5

（1）反应中产生氢气

0.2

克．
（2）这种钢样品中铁的含量是多少？（精确到0.1%）
（3）钢的类型分为：含碳质量（C%）0.03%～0.3%为低碳钢；0.3%～0.6%为中碳钢．0.6%～2%为高碳钢．假设残留在烧杯中的黑色固体全部是炭，则这种钢属于

高碳钢

．

Answer 1

分析：（1）根据表中数据表明，第三次称得质量和第四次称得质量相等，此现象说明在第三次称重时已完全反应，此时所称得质量为25.5g，与反应前的总质量=5.7g+10g+10g=25.7g相比，少了0.2g；由于反应中只放出氢气，可求出生成氢气的质量；
（2）根据铁与稀盐酸反应的方程式，由氢气的质量，可求出铁的质量．再根据质量分数的计算公式，求出钢样品中铁的含量；
（3）根据上述计算和钢的分类，判断此钢的类别．

解答：解：（1）由质量守恒可知，反应前后质量差即为氢气质量，所以，生成氢气的质量=5.7g+10g+10g-25.5g=0.2g；
（2）设5.7g钢样品中含铁质量为X，则：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑                  
56　           2
X             0.2g

56

2

=

X

0.2g

  解得：X=5.6g
则这种钢样品含铁质量分数是：

5.6g

5.7g

×100%=98.2%
（3）由上述计算可知，此钢的含碳量为：1-98.2%=1.8%，介于0.6%～2%之间，为高碳钢．
故答为：（1）0.2；（2）这种钢样品中铁的含量是98.2%；（3）高碳钢．

点评：运用质量守恒定律，由实验记录的数据分析得出反应放出氢气的质量，为解答本题的基础，体现出运用知识分析问题的能力．