Question

某化學(xué)活動(dòng)小組用化學(xué)方法測定一種鋼樣品中鐵的含量．同學(xué)們稱取了5.7g鋼樣品，投入裝有50.0g稀鹽酸（足量）的燒杯中（燒杯質(zhì)量也為50.0g，樣品中雜質(zhì)不與酸反應(yīng)）．在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)燒杯（包括溶液和殘余固體）進(jìn)行了四次稱量，記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)間	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品質(zhì)量/g	105.7	105.6	105.5	105.5

（1）反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣______g；
（2）這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（精確到0.1%）
（3）有同學(xué)提出：在氧氣中灼燒鋼樣品可使碳變?yōu)槎�氧化碳跑掉，灼燒后鋼樣品質(zhì)量會(huì)減輕．可是他們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．原因是______．

Answer 1

解：（1）第四次稱量時(shí)已完全反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=5.7g+50g+50g-105.5g=0.2g
故答案為：0.2；
（2）設(shè)樣品中含鐵的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56 2
x 0.2g
x=5.6g
鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=98.2%
答：這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98.2%；
（3）灼燒時(shí)，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：因?yàn)樘紲p少的質(zhì)量，遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物增加的質(zhì)量．
分析：（1）由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷第四次稱量時(shí)已完全反應(yīng)，利用質(zhì)量守恒定律，可計(jì)算放出氫氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氫氣質(zhì)量計(jì)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)；
（3）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(duì)固體質(zhì)量的影響，判斷質(zhì)量反而增加了許多的原因．
點(diǎn)評(píng)：利用質(zhì)量守恒定律求出反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量，是進(jìn)行后面計(jì)算的基礎(chǔ)，體現(xiàn)出運(yùn)用知識(shí)分析問題的能力．