Question

【題目】材料是人類賴以生存和發展的重要物質，目前使用量最多的金屬材料仍然是鋼鐵。

（一）鐵材料的有關知識

（1）人類使用金屬先后經歷了“青銅”、“鐵器”時代，直到近代才開始大量使用鋁材料．

這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是____________________．

（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．如圖1是我國1997年發行的紀念鋼產量首次突破1億噸的郵票．郵票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中

①以上敘述中不涉及到的材料是_________________（選填序號）．

A．合金 B．無機非金屬材料 C．有機合成材料

②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應的化學方程式 _________________________________________。

③鋼鐵露置在空氣中易生銹，請提出防止其生銹的一種措施____________________．

（二）鐵及其化合物的實驗

（3）將Fe粉溶于稀H2SO4，此反應屬于_____（填基本反應類型）．用點燃法檢驗生成的H2前必須______．

（4）向上述反應后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變為灰綠色．

①生成Fe（OH）2反應的化學方程式_______________________________．

②白色沉淀變為灰綠色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3，反應的化學方程式_____________．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3．

③過濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對分子質量為644]．能證明固體已洗凈的方法為__________________________________．

（三）灰綠色固體的熱分解實驗

興趣小組稱取此固體6.44g，在科研人員的指導下用如圖2裝置進行熱分解實驗．

[查閱資料]

①Fe（OH）2在150℃～200℃時完全分解為FeO；

②FeSO4在450℃～500℃時完全分解為Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．

（5）加熱前后及過程中均通入N2，加熱前通N2的目的是_____________________________．

（6）控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱，測得剩余固體質量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當加熱到t1℃時，裝置C中的現象為______________．

①圖3中E點對應的m1= ______________．

②圖3中F點對應物質中Fe2O3的質量為__g．

③科研人員將F點所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4．已知加熱過程中發生兩個反應，且反應前后固體總質量不變．請寫出其中一個反應的化學方程式______________________．

Answer 1

【答案】 Al、Fe、Cu B Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 涂油（答案合理即可） 置換反應 驗純 2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒有明顯變化 將裝置內的空氣趕出 紫紅色的溶液顏色慢慢變淺 6.08 3.2 Fe2O3+FeOFe3O4

【解析】根據所學知識和題中信息知，（一）鐵材料的有關知識。Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al、Fe、Cu ；（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．①敘述中不涉及到的材料是B．無機非金屬材料； A．合金，青銅屬于合金；C．有機合成材料，聚乙烯塑料袋屬于有機合成材料。②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應的化學方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。

③鋼鐵露置在空氣中易生銹，防止其生銹的一種措施是涂油。（二）鐵及其化合物的實驗。（3）將Fe粉溶于稀H2SO4，此反應屬于置換反應；用點燃法檢驗生成的H2前必須驗純．（4）向上述反應后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變為灰綠色．

①生成Fe（OH）2反應的化學方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②白色沉淀變為灰綠色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3，反應的化學方程式是

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3．③過濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對分子質量為644]．能證明固體已洗凈的方法為取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒有明顯變化．（三）灰綠色固體的熱分解實驗。[查閱資料] ①Fe（OH）2在150℃～200℃時完全分解為FeO；②FeSO4在450℃～500℃時完全分解為Fe2O3，2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．5）加熱前后及過程中均通入N2，加熱前通N2的目的是將裝置內的空氣趕出；（6）控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱，測得剩余固體質量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當加熱到t1℃時，裝置C中的現象為紫紅色的溶液顏色慢慢變淺∶2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3．Fe（OH）2→H2O；

×100％×6.44g＝1.8g, ＝,x＝0.36g, ①圖3中E點對應的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ②圖3中F點對應物質中Fe2O3的質量為∶ ×100％×6.44g＝3.04g. 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑． ＝ ,x＝1.6g, ×100％×6.44g＝1.6g, F點對應物質中Fe2O3的質量為∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③科研人員將F點所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4．已知加熱過程中發生兩個反應，且反應前后固體總質量不變．其中一個反應的化學方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。

點睛∶本題主要考查鐵材料的有關知識，鐵及其化合物的實驗，灰綠色固體的熱分解實驗。