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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...

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tt1t2t3
烧杯和药品质量/g25.725.625.525.5
(1)反应中产生氢气______克,这种钢样品中铁的含量是多少?(精确到0.1%)______
(2)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______
(3)有同学提出:灼烧可使钢中的炭变为CO2挥发掉,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很多.原因是______
(1)随钢样中铁不断与稀盐酸反应放出氢气,剩余物质的质量不断减小,待质量不再改变时完全反应;根据质量守恒定律,由完全反应时质量差,求得放出氢气质量;根据反应的化学方程式,由产生氢气质量计算钢样中所含量铁的质量,并计算中这种钢样品中铁的含量即质量分数; (2)根据钢样中铁的含量推算出含碳量,并与分类标准进行对比,判断钢的类别; (3)根据燃烧时碳生成二氧化碳使质量减小,同时铁与氧气生成铁的氧化物而使质量增大,对比二者变化量,解释质量反而增加了很多的原因. 【解析】 (1)根据质量守恒定律,反应中产生氢气质量=5.7g+10.0g+10.0g-25.5g=0.2g 设5.7g钢样品中含铁质量为x,则: Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 56             2 x              0.2g =  x=5.6g 则这种钢样品铁的含量=×100%=98.2% (2)该钢样中含碳量=1-98.2%=1.8%,0.6%<1.8%<2%,∴属于高碳钢; (3)灼烧后钢样品时,碳生成二氧化碳使质量减小,同时铁与氧气生成铁的氧化物而使质量增大;钢中含碳量少,所以碳减少的质量,远小于铁转化为氧化物增加的质量; 故答案为: (1)0.2;98.2%;(2)高碳钢;(3)钢中含碳量少,所以碳减少的质量,远小于铁转化为氧化物增加的质量.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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