Question

【題目】鋼鐵是使用最多的金屬材料。某興趣小組同學(xué)對(duì)一廢鋼成分進(jìn)行了探究。

問(wèn)題1：這種鋼屬于哪種類型的鋼？

【查閱資料】含碳量0.03%～0.3%，為低碳鋼；含碳量0.3%～0.6%，為中碳鋼；含碳量0.6%～2%，高碳鋼。

【實(shí)驗(yàn)】將11.4 g去銹后的廢鋼樣品加入盛有20.0 g稀鹽酸（足量）的燒杯(燒杯質(zhì)量為120 g)中�；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中對(duì)燒杯及其中的剩余物進(jìn)行稱量，記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)間	t1	t2	t3
燒杯和藥品質(zhì)量/ g	151.3	151.0	151.0

【結(jié)論】通過(guò)計(jì)算分析：（最后結(jié)果保留一位小數(shù)）

(1)反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是 g。

(2)假設(shè)殘留在燒杯中的黑色固體全部是碳單質(zhì)，則該樣品屬于哪種類型的鋼？(寫出計(jì)算過(guò)程)

問(wèn)題2：回收金屬對(duì)節(jié)約金屬資源的意義。

【拓展】(3)若該樣品為高碳鋼(假設(shè)含碳量為2%)，鋼鐵廠冶煉100 kg這種鋼，需要含Fe2O3 76%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.4 (2)屬于高碳鋼 (3) 184.2 kg

【解析】

試題分析：(1) 由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，所以氫氣的質(zhì)量為：反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量-反應(yīng)后剩余物的總質(zhì)量即11.4g+20g+120g-151.0g=0.4g；

(2)設(shè)鋼樣品中含鐵的質(zhì)量為。

Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2 ↑

56 2

0.4g

=得=11.2g

鋼樣含碳量=×100%=1.8%

屬于高碳鋼

(3)100kg×(1－2%)×÷76%=184.2kg