Question

【題目】我國鋼鐵產(chǎn)量居世界第一，為國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，生產(chǎn)生活中鐵和鐵的化合物也有著廣泛的應(yīng)用。

（一）鐵的廣泛應(yīng)用

（1）“加鐵醬油”中的鐵指的是_____（填“單質(zhì)”或“元素”）。

（2）鐵制炊具加熱食物，說明鐵具有的性質(zhì)是_____。

（3）鐵與鉻、鎳等金屬熔合可形成“不銹鋼”，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料。以上敘述中沒有涉及到_____（填字母）。

A 合金 B 無機非金屬材料 C 合成材料 D 復(fù)合材料

（二）鐵銹成分的探究

（1）下圖為某興趣小組探究鐵生銹的三個實驗，最先觀察到鐵銹的是_____（選填序號）。

（2）鐵生銹的主要過程為：Fe Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3xH2O

次要過程為：FeFeCO3

寫出Fe→Fe（OH）2反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（3）鐵銹組分的確定

某鐵銹成分為Fe2O3xH2O和FeCO3．為確定其組成，興趣小組稱取此鐵銹樣品25.4g，在科研人員的指導(dǎo)下用下圖裝置進行實驗。

（查閱資料）①Fe2O3xH2O失去結(jié)晶水溫度為110℃，FeCO3在282℃分解為FeO和CO2

②溫度高于500℃時鐵的氧化物才能被CO還原。

（1）裝配好實驗裝置后，首先要_____。

（2）裝置A中的反應(yīng)為：H2C2O4（草酸）CO↑+CO2↑+H2O通過B、C裝置可得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶B中應(yīng)盛放_____（選填序號）。

a．濃硫酸 b．氫氧化鈉溶液

（3）現(xiàn)控制D裝置中的溫度為300℃對鐵銹進行熱分解，直至D裝置中剩余固體質(zhì)量不再變化為止，冷卻后裝置E增重3.6g，裝置F增重2.2g。則樣品中FeCO3的質(zhì)量m（FeCO3）＝_____g。

（4）若缺少G裝置，Fe2O3xH2O中x的值會_____。（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）

（三）煉鐵過程的探究

（1）進行上述實驗時，應(yīng)先點燃A裝置中的酒精燈，后對D玻璃管加熱，原因是_____。

（2）將上述300℃完全分解后的D裝置中剩余固體繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度高于500℃時，鐵的氧化物全部被CO還原得到鐵的質(zhì)量_____克。（計算過程）

Answer 1

【答案】元素 導(dǎo)熱性 B C 2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2 檢查裝置氣密性 b 5.8 偏大 排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸 14

【解析】

解：（一）鐵的廣泛應(yīng)用

1、“加鐵醬油”中的鐵指的是元素。

故填：元素。

2、鐵制炊具加熱食物，說明鐵具有的性質(zhì)是導(dǎo)熱性。

故填：導(dǎo)熱性。

3、鐵與鉻、鎳等金屬熔合可形成“不銹鋼”，不銹鋼屬于合金，聚乙烯纖維屬于合成材料，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料屬于復(fù)合材料。

故填：B。

（二）鐵銹成分的探究

1、B中鐵釘與氧氣隔絕，不容易生銹，A中鐵釘和水、氧氣接觸，容易生銹，C中鐵釘與水和氧氣接觸，容易生銹，同時氯化鈉溶液能夠促進鐵釘生銹，因此最先觀察到鐵銹的是C。

故填：C。

2、鐵和水、氧氣反應(yīng)生成氫氧化亞鐵的化學(xué)方程式為：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2。

故填：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2。

3、（1）裝配好實驗裝置后，首先要檢查裝置氣密性。

故填：檢查裝置氣密性。

（2）洗氣瓶B中應(yīng)盛放氫氧化鈉溶液，用來吸收二氧化碳。

故填：b。

（3）設(shè)碳酸亞鐵質(zhì)量為x，

裝置F增重2.2g，說明碳酸亞鐵分解生成了2.2g二氧化碳，

＝，

x＝5.8g，

故填：5.8。

（4）若缺少G裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入F裝置，導(dǎo)致計算的碳酸亞鐵質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致Fe2O3xH2O質(zhì)量偏小，而通過E裝置測定的結(jié)晶水質(zhì)量不變，從而導(dǎo)致Fe2O3xH2O中x的值會偏大。

故填：偏大。

（三）煉鐵過程的探究

1、進行上述實驗時，應(yīng)先點燃A裝置中的酒精燈，后對D玻璃管加熱，原因是排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸。

故填：排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸。

2、Fe2O3的質(zhì)量為：25.4g﹣3.6g﹣5.8g＝16g，

16g氧化鐵中鐵元素質(zhì)量為：16g×＝11.2g，

5.8g碳酸亞鐵中鐵元素質(zhì)量為：5.8g×＝2.8g，

將上述300℃完全分解后的D裝置中剩余固體繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度高于500℃時，鐵的氧化物全部被CO還原得到鐵的質(zhì)量為：11.2g+2.8g＝14g，

故填：14。