Question

在探究一种钢的含铁量活动中，某同学称取5.7g钢样投入盛有10g稀盐酸（足量）的烧杯（烧杯质量也是10g）中，该同学在其反应大的过程中对烧杯（包括溶液和残余固体）进行了四次称量，实验结果如下：

反应时间	t0	t1	t2	t3
烧杯和药品质量/g	25.7	25.6	25.5	25.5

（1）能产生氢气的质量是多少？这种钢的样品中含铁的质量分数是多少？______；
（2）有同学根据钢的含碳量少的特点，提出灼烧可使钢中的碳转变为二氧化碳挥发掉，灼烧后钢样品的质量会减轻，可他们将一定量的钢样品灼烧后，却发现其质量反而增加了很多，你认为原因是______．

Answer 1

解：（1）根据质量守恒，反应前后质量差即为氢气质量，所以生成氢气的质量=25.7g-25.5g=0.2g；
设样品中含铁的质量为x．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56 2
x 0.2g
=
解得：x=5.6g
这种钢的样品中含铁的质量分数是×100%=98.2%
答：能产生氢气的质量是0.2g；这种钢的样品中含铁的质量分数是98.2%．
（2）灼烧时，铁与氧气反应生成铁的氧化物而使剩余固体质量增加，碳与氧气反应放出二氧化碳而使剩余固体质量减少，但钢样中含有较多的铁而只含少量的碳，因此，将一定量的钢样品灼烧后，发现质量反而增加了许多．
故答案为：（1）0.2g；98.2%．
（2）因为钢的含碳量较少，碳减少的质量远小于铁转化为氧化物的质量，所以反而增加了很多．
分析：（1）由表中的实验数据结合质量守恒定律，可计算放出氢气的质量；根据反应的化学方程式，由产生氢气质量计算钢样中所含铁的质量，求得钢样品中铁的质量分数；
（2）根据在高温条件下铁、碳都可与氧气发生反应，分析变化对固体质量的影响，判断质量反而增加了许多的原因．
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．