(2007?廣東)某化學(xué)興趣小組用化學(xué)方法測(cè)定一種鋼樣品中鐵的含量.同學(xué)們稱取了5.7g鋼樣品,投入裝有10.0g稀鹽酸(足量)的燒杯(燒杯質(zhì)量也為10.0g)中.在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中對(duì)燒杯(包括溶液和殘余固體)進(jìn)行了四次稱量,記錄如下表:
反應(yīng)時(shí)間tt1t2t3
燒杯和藥品質(zhì)量/g25.725.625.525.5
(1)反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣______克,這種鋼樣品中鐵的含量是多少?(精確到0.1%)______
(2)鋼的類型分為:含碳質(zhì)量(C%)0.03%~0.3%為低碳鋼;0.3%~0.6%為中碳鋼;0.6%~2%為高碳鋼.假設(shè)殘留在燒杯中的黑色固體全部是炭,則這種鋼屬于______.
(3)有同學(xué)提出:灼燒可使鋼中的炭變?yōu)镃O2揮發(fā)掉,灼燒后鋼樣品質(zhì)量會(huì)減輕.可是他們將一定量的鋼樣品灼燒后,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了很多.原因是______.
【答案】分析:(1)隨鋼樣中鐵不斷與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣,剩余物質(zhì)的質(zhì)量不斷減小,待質(zhì)量不再改變時(shí)完全反應(yīng);根據(jù)質(zhì)量守恒定律,由完全反應(yīng)時(shí)質(zhì)量差,求得放出氫氣質(zhì)量;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,由產(chǎn)生氫氣質(zhì)量計(jì)算鋼樣中所含量鐵的質(zhì)量,并計(jì)算中這種鋼樣品中鐵的含量即質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)根據(jù)鋼樣中鐵的含量推算出含碳量,并與分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,判斷鋼的類別;
(3)根據(jù)燃燒時(shí)碳生成二氧化碳使質(zhì)量減小,同時(shí)鐵與氧氣生成鐵的氧化物而使質(zhì)量增大,對(duì)比二者變化量,解釋質(zhì)量反而增加了很多的原因.
解答:解:(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣質(zhì)量=5.7g+10.0g+10.0g-25.5g=0.2g
設(shè)5.7g鋼樣品中含鐵質(zhì)量為x,則:
Fe+2HCl═FeCl2+H2
56             2
x              0.2g
=  x=5.6g
則這種鋼樣品鐵的含量=×100%=98.2%
(2)該鋼樣中含碳量=1-98.2%=1.8%,0.6%<1.8%<2%,∴屬于高碳鋼;
(3)灼燒后鋼樣品時(shí),碳生成二氧化碳使質(zhì)量減小,同時(shí)鐵與氧氣生成鐵的氧化物而使質(zhì)量增大;鋼中含碳量少,所以碳減少的質(zhì)量,遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物增加的質(zhì)量;
故答案為:
(1)0.2;98.2%;(2)高碳鋼;(3)鋼中含碳量少,所以碳減少的質(zhì)量,遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物增加的質(zhì)量.
點(diǎn)評(píng):運(yùn)用質(zhì)量守恒定律,由實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)分析得出反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量,為解答本題的基礎(chǔ),體現(xiàn)出運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題的能力.
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(1)操作②的名稱是
過(guò)濾
過(guò)濾
,該操作中玻璃棒的作用是
引流
引流

(2)操作③灼燒濾渣黑色固體時(shí),會(huì)產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體,由此推測(cè)濾渣中除含有MnO2外,還存在的物質(zhì)是
炭(或碳、或C)
炭(或碳、或C)

(3)操作④的試管中產(chǎn)生的氣體使帶火星的木條復(fù)燃,則該氣體為
氧氣或O2
氧氣或O2

(4)請(qǐng)你寫出用pH試紙檢測(cè)濾液酸堿性的具體操作:
剪取小段pH試紙放在潔凈表面皿(或點(diǎn)滴板、玻璃片)上,用玻璃棒蘸取(或用膠頭滴管。┥僭S濾液(或溶液、待測(cè)液)點(diǎn)(或滴)在pH試紙上,試紙變色后再與比色卡比較讀出相應(yīng)數(shù)值
剪取小段pH試紙放在潔凈表面皿(或點(diǎn)滴板、玻璃片)上,用玻璃棒蘸。ɑ蛴媚z頭滴管取)少許濾液(或溶液、待測(cè)液)點(diǎn)(或滴)在pH試紙上,試紙變色后再與比色卡比較讀出相應(yīng)數(shù)值

(5)已知在氯化鋅溶液中逐滴滴入稀氨水,先生成Zn(OH)2白色沉淀,然后溶解生成可溶
于水的Zn(NH34Cl2.同學(xué)們對(duì)操作②的濾液中的成分進(jìn)行探究.
驗(yàn)證方法 現(xiàn)象 判斷
猜想I:主要成分
為氯化銨
取少量濾液加入NaOH固體,并加熱 未聞到明顯的氨的刺激性氣味
猜想I不成立
猜想I不成立
猜想Ⅱ:主要成分
為氯化鋅
取少量濾液逐滴滴入稀氨水
取少量濾液逐滴滴入稀氨水
先有白色沉淀、后溶解
先有白色沉淀、后溶解
猜想Ⅱ成立
由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:濾液中
主要為氯化鋅,其中可能含少量的氯化銨
主要為氯化鋅,其中可能含少量的氯化銨

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