Question

14．某钢样品由铁和碳组成，为了测定该样品中铁的含量，进行了以下实验：取钢样品22.5g，加入装有200g稀硫酸（足量）的烧杯中，测得烧杯内所盛物质的质量与反应时间的关系如图所示．请回答下列问题：
（1）反应中产生氢气的质量为0.8g．
（2）22.5g钢样品中含有铁的质量为22.4g．
（3）钢的类型有：含碳量0.03%～0.3%的低碳钢；0.3%～0.6%的中碳钢；0.6%～2%的高碳钢．这种钢属于中碳钢．

Answer 1

分析 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，由烧杯内所盛物质的质量与反应时间的关系图、由质量守恒定律，至恰好完全反应，烧杯内物质减少的质量即为生成氢气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的铁的质量，进而判断钢的种类．

解答 解：（1）由质量守恒定律，反应中产生氢气的质量为22.5g-221.7g=0.8g．
（2）设22.5g钢样品中含有铁的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.8g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.8g}$     x=22.4g
（3）22.5g钢样品中碳的质量分数为$\frac{22.5g-22.4g}{22.5g}×$100%≈0.44%．
0.3%＜0.44%＜0.6%，故这种钢属于中碳钢．
答：（1）0.8；（2）22.4；（3）中碳钢．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，根据质量守恒定律计算出氢气的质量是正确解答本题的前提和关键．