Question

【题目】钢铁是使用最多的金属材料。某兴趣小组同学对一废钢成分进行了探究。

问题1：这种钢属于哪种类型的钢？

【查阅资料】含碳量0.03%～0.3%，为低碳钢；含碳量0.3%～0.6%，为中碳钢；含碳量0.6%～2%，高碳钢。

【实验】将11.4 g去锈后的废钢样品加入盛有20.0 g稀盐酸（足量）的烧杯(烧杯质量为120 g)中。化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行称量，记录如下表：

反应时间	t1	t2	t3
烧杯和药品质量/ g	151.3	151.0	151.0

【结论】通过计算分析：（最后结果保留一位小数）

(1)反应中产生氢气的质量是 g。

(2)假设残留在烧杯中的黑色固体全部是碳单质，则该样品属于哪种类型的钢？(写出计算过程)

问题2：回收金属对节约金属资源的意义。

【拓展】(3)若该样品为高碳钢(假设含碳量为2%)，钢铁厂冶炼100 kg这种钢，需要含Fe2O3 76%的赤铁矿石的质量是多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.4 (2)属于高碳钢 (3) 184.2 kg

【解析】

试题分析：(1) 由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，所以氢气的质量为：反应前物质的总质量-反应后剩余物的总质量即11.4g+20g+120g-151.0g=0.4g；

(2)设钢样品中含铁的质量为。

Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2 ↑

56 2

0.4g

=得=11.2g

钢样含碳量=×100%=1.8%

属于高碳钢

(3)100kg×(1－2%)×÷76%=184.2kg