Question

【題目】鐵是現代化學工業的基礎，人類進步所必不可少的金屬材料．

(1)圖1為鐵元素在元素周期表中的信息，鐵元素的原子序數為________，亞鐵離子Fe2+的核外電子數為________．

(2)健康人體內，總量45g的鐵元素主要以________（選填“單質”、“化合物”）形式存在，缺鐵會患上________（填字母）．

a．骨質疏松 b．甲狀腺疾病 c．貧血癥 d．侏儒癥

（實驗一）興趣小組通過圖2實驗研究鐵的冶煉

(3)試寫出一氧化碳和氧化鐵在高溫下生成鐵的化學反應方程式________；

(4)實驗一段時間后，觀察到B處澄清石灰水變________；

A處紅棕色固體變為黑色，小明將所得的黑色固體物質放入足量的稀硫酸中，發現有少量氣泡．寫出反應的化學方程式________，說明黑色固體物質________（填字母）．

a．不含鐵 b．一定全部是鐵 c．含有鐵

（資料1）已知鐵的氧化物均能逐步失去其中的氧，最終被還原為鐵．

（資料2）實驗研究表明：該實驗得到是四氧化三鐵與鐵粉的混合物

（實驗二）研究后興趣小組用圖實驗研究實驗一所得黑色粉末中單質鐵的質量分數

（資料3）氫氧化鈉溶液和石灰水類似都可以與二氧化碳反應，但吸收能力比石灰水強

從安全與規范的角度考慮，裝置后面應連接________（選填裝置序號）

(6)鐵與四氧化三鐵的混合物10g充分反應后，玻璃管中剩余固體（單質鐵）的質量為7.6g．請計算10g黑色粉末中單質鐵的質量分數．（寫出計算過程）_____

Answer 1

【答案】2624化合物CFe2O3+3CO2Fe+3CO2渾濁Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑cD13%

【解析】

(1)鐵的原子序數為26，在原子中原子序數=質子數=核外電子數，故鐵原子有26個電子，形成亞鐵離子時失去了2個電子，故亞鐵離子還有24個電子；

(2)元素在人體內主要是以化合物的形式存在的，缺鐵易患貧血；

(3)一氧化碳還原氧化鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

(4)產生的二氧化碳與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣白色沉淀和水，所以實驗一段時間后，觀察到B處澄清石灰水變渾濁；鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，此現象說明黑色固體中含有鐵，但不一定全部是鐵，化學方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

(5)從安全與規范的角度考慮，裝置B的作用是防止氫氧化鈉溶液倒吸，炸裂玻璃管，尾氣中含有有毒的一氧化碳氣體，不能直接排放到空氣中，需將其點燃處理；

(6)設四氧化三鐵的質量為x，由四氧化三鐵和一氧化碳反應的化學方程式可知固體減少的質量就是四氧化三鐵中氧元素的質量可知：

則混合物中鐵的質量分數為： ×100%=13%；

答：10g黑色粉末中單質鐵的質量分數為13%。