Question

化学小组欲测定一种刚样品中铁的含量，实验操作如图所示，实验结果记录如下表：

反应时间	t0	t1	t2	t3
烧杯和药品质量/g	55.7	55.6	55.5	55.5

①根据实验数据计算出这种刚样品中铁的含量是多少？（精确到0.1%）
②有同学提出，灼烧可使钢中的碳转化为二氧化碳，钢样品质量会减轻．但是他们将一定量的钢样品灼烧后，发现质量反而增加了，其原因是

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．

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Answer 1

分析：①表中的实验数据可判断第四次称量时已完全反应，利用质量守恒定律，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在燃烧碳的同时铁也会和氧气反应，根据碳、铁与氧气反应关系可以得出消耗的碳的质量与铁消耗的氧气的质量相比要小，可以据此解答该题．

解答：解：①铁溶于盐酸第四次称量时已完全反应，
根据质量守恒定律，反应中产生氢气的质量=40+5.7+10-55.5=0.2g；
设样品中含铁的质量为xg．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g 

56

x

=

2

0.2g

解得：x=5.6g
钢样品中铁的质量分数=

5.6g

5.7g

×100%=98.2%
答：刚样品中铁的含量是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：①98.2%；
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．

点评：要熟记和理解一氧化碳还原氧化铁的所有内容，还有，铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识；然后，根据所给的实验、问题情景，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．