题目内容
某校化学实验课上，同学们用化学方法探究一种钢样品中铁的含量．同学们将11.4g钢样品和20.0g稀盐酸（足量）放入质量为120.0g烧杯中．在化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行了四次称量，记录如下表：| 反应时间 | T | T1 | T2 | T3 |
| 烧杯和药品质量/g | 151.4 | 151.3 | 151.0 | 151.0 |
（1）反应中产生氢气的质量是______g．
（2）钢的类型分为：
| 低碳钢 | 中碳钢 | 高碳钢 |
| 含碳量0.03%-0.3% | 含碳量0.3%-0.6% | 含碳量0.6%-2% |
（3）某钢厂欲冶炼1000t这种钢材，需含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？
【答案】分析：（1）由图示数据可以看出，T2和T3时的剩余物质质量相等，说明T2时反应已完全，气体不再产生．根据质量守恒定律，反应中产生氢气的质量=反应前物质质量总和-T2反应后物质质量总和；
（2）利用铁与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出钢样品中含铁的质量，进而计算出钢样品中含碳的质量（钢样品质量-钢样品中含铁的质量），然后根据质量分数公式就可计算出钢样品的含碳量，对照图表数据，即可判断这种钢属于哪种类型的钢；
（3）根据（2）中计算出的钢样品的含碳量，得出钢样品的含铁量（1-钢样品的含碳量），“1000t×钢的含铁量”求出冶炼1000t这种钢材含铁的质量，除以氧化铁中铁的质量分数，求出需氧化铁的质量，再除以80%，计算出需赤铁矿的质量．
解答：解：（1）反应中产生氢气的质量=11.4g+20.0g+120.0g-151.0g=0.4g；故答案为：0.4；
（2）设钢样品中含铁的质量为x，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4g
∴
=
，
解之得：x=11.2g；
钢样品中的含碳量=
×100%=1.75%；
对照图表数据可知，这种钢属于高碳钢；
（3）1000t×（1-1.75%）÷70%÷80%=1754.5t．
答：需要这种赤铁矿石1754.5t．
点评：本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力．解题的关键是根据质量守恒定律求出生成气体的质量，为解答打开突破口，余下的问题就可迎刃而解．
（2）利用铁与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出钢样品中含铁的质量，进而计算出钢样品中含碳的质量（钢样品质量-钢样品中含铁的质量），然后根据质量分数公式就可计算出钢样品的含碳量，对照图表数据，即可判断这种钢属于哪种类型的钢；
（3）根据（2）中计算出的钢样品的含碳量，得出钢样品的含铁量（1-钢样品的含碳量），“1000t×钢的含铁量”求出冶炼1000t这种钢材含铁的质量，除以氧化铁中铁的质量分数，求出需氧化铁的质量，再除以80%，计算出需赤铁矿的质量．
解答：解：（1）反应中产生氢气的质量=11.4g+20.0g+120.0g-151.0g=0.4g；故答案为：0.4；
（2）设钢样品中含铁的质量为x，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4g
∴
=
，解之得：x=11.2g；
钢样品中的含碳量=
×100%=1.75%；对照图表数据可知，这种钢属于高碳钢；
（3）1000t×（1-1.75%）÷70%÷80%=1754.5t．
答：需要这种赤铁矿石1754.5t．
点评：本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力．解题的关键是根据质量守恒定律求出生成气体的质量，为解答打开突破口，余下的问题就可迎刃而解．
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