Question

在探究一種鋼的含鐵量活動中，某同學(xué)稱取5.7g鋼樣投入盛有10g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質(zhì)量也是10g）中，該同學(xué)在其反應(yīng)大的過程中對燒杯（包括溶液和殘余固體）進行了四次稱量，實驗結(jié)果如下：

反應(yīng)時間	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品質(zhì)量/g	25.7	25.6	25.5	25.5

（1）能產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少？這種鋼的樣品中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？______；
（2）有同學(xué)根據(jù)鋼的含碳量少的特點，提出灼燒可使鋼中的碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎�氧化碳揮發(fā)掉，灼燒后鋼樣品的質(zhì)量會減輕，可他們將一定量的鋼樣品灼燒后，卻發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量反而增加了很多，你認(rèn)為原因是______．

Answer 1

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=25.7g-25.5g=0.2g；
設(shè)樣品中含鐵的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56 2
x 0.2g
=
解得：x=5.6g
這種鋼的樣品中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=98.2%
答：能產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是0.2g；這種鋼的樣品中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98.2%．
（2）灼燒時，鐵與氧氣反應(yīng)生成鐵的氧化物而使剩余固體質(zhì)量增加，碳與氧氣反應(yīng)放出二氧化碳而使剩余固體質(zhì)量減少，但鋼樣中含有較多的鐵而只含少量的碳，因此，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：（1）0.2g；98.2%．
（2）因為鋼的含碳量較少，碳減少的質(zhì)量遠小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物的質(zhì)量，所以反而增加了很多．
分析：（1）由表中的實驗數(shù)據(jù)結(jié)合質(zhì)量守恒定律，可計算放出氫氣的質(zhì)量；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氫氣質(zhì)量計算鋼樣中所含鐵的質(zhì)量，求得鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)在高溫條件下鐵、碳都可與氧氣發(fā)生反應(yīng)，分析變化對固體質(zhì)量的影響，判斷質(zhì)量反而增加了許多的原因．
點評：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式進行計算的能力．解題的關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出生成氣體的質(zhì)量，為解答打開突破口，余下的問題就可迎刃而解．