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。
（3）【拓展】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）解:设钢样品中含铁的质量为 。

Fe + 2HCl = FeCl2 +	H2 ↑
56	2
x	0.4g

得x=11.2g

钢样含碳量= ×100%=1.8%

属于高碳钢

（3）解：100kg×(1－2%)× ÷76%=184.2kg
【解析】(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；

根据化学方程式计算分析，利用方程式进行计算时，要先写出有关反应方程式，根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比，再从题中找出已知物质的质量，利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解；根据炼铁时铁矿石中铁元素质量即为冶炼所得铁的质量分析，利用铁矿石求出氧化铁的质量，再根据氧化铁中铁元素质量＝氧化铁质量铁元素质量分数计算铁元素质量。