某化学兴趣小组在实验室将5.7g钢铁样品放入烧杯中(烧杯质量为15g),加入50g稀硫酸(足量)(杂质不参加反应),在化学反应的过程中对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了四次称量.记录如表:
反应时间 | t0 | t1 | t2 | t5 |
烧杯和药品质量(g) | 70.7 | 70.6 | 70.5 | 7.05 |
(2)请你参与这个小组,计算出5.7g钢铁样品中铁的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(3)钢的类型分为:含碳量(C%)0.03%~0.3%为低碳钢;0.3%~0.6%为中碳钢;0.6%~2%为高碳钢.假设残留在烧杯中的黑色固体全部是炭,则这种钢属于______.
(4)有同学提出:灼烧可使钢中的炭变为CO2挥发掉,灼烧后钢样品质量会减轻.可是他们将一定量的钢样品灼烧后,发现质量反而增加了很多.原因是______.
(1)根据质量守恒定律,放出氢气质量=5.7g+15g+50g-70.5g=0.2g
(2)设钢铁样品中铁的质量为x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.2g
=56 x
x=5.6g2 0.2g
则这种钢样品含铁的质量分数=
×100%=98.2%5.6g 5.7g
(3)钢样中含碳量=1-98.2%=1.8%,含碳量在0.6%~2%之间,钢样为高碳钢;
(4)钢样灼烧时,钢样中的铁与氧气化合成铁的氧化物而使固体质量增大,碳与氧气化合成二氧化碳而使固体质量减小,由于所以碳减少的质量,远小于铁转化为氧化物增加的质量.
答:(1)产生氢气的质量为0.2g;(2)这种钢样品含铁的质量分数为98.2%;(3)这种钢属于高碳钢;(4)钢中含碳量少,碳减少的质量,远小于铁转化为氧化物增加的质量.