Question

【題目】人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。

(一)鐵的應用及防護

(1)生活中常用鐵鍋烹飪，主要利用鐵的_____(填字母)。

a 導電性 b 導熱性 c 耐腐蝕

(2)“發藍“處理是在鐵表面形成致密氧化膜，以防止其腐蝕。“發藍”的原理是：36Fe + 4NaNO2 + 9NaNO3 + 26H2O=12X + 13NaOH + 13NH3↑，X的化學式為_____

(3)患貧血癥的人體內需要補鐵 ____(填字母)。

a 分子 b 原子 c 元素

(4)如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)。

(5)鐵生銹的主要過程為：

寫出Fe(OH)2→Fe(OH)3反應的化學方程式______。

(二)鐵的冶煉和探究

取20.0g Fe2O3粉末，小組同學用下圖裝置模擬煉鐵，并測定反應后固體成分。

資料：堿石灰可吸收H2O和CO2。

(1)連接裝置，先____，再裝入藥品。

(2)實驗時先通入CO，目的是___。

(3)該實驗裝置有一個明顯缺陷，你認為是___。

(4)控制A中溫度在700℃至固體全部變黑，繼續通CO至冷卻。

①通過測定裝置B中固體的質量變化，可準確求得裝置A中剩余固體質量。裝置C的作用是____。

②現直接測得裝置A中剩余固體質量為17.2g。則裝置B中固體應增重___g。

(5)經分析A中剩余固體17.2g為Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4，充分反應，得H2 質量為0.1g。(FexOy和稀H2SO4反應，但無氣體產生)

①固體中Fe質量為______g。 ②FexOy的化學式為____。

(三)成分探究

（查閱資料）用CO還原Fe2O3煉鐵的過程大致分為三個階段：

階段1：3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2

階段2：Fe3O4＋CO3FeO＋CO2

階段3：FeO＋CO Fe＋CO2

另取一定量Fe2O3進行上述實驗，加熱時固體質量隨溫度變化的曲線如圖所示．回答下列問題：

(1)溫度控制在300℃—500℃范圍時，固體質量沒有發生變化，原因是____。

(2)圖中H點對應的固體成分的化學式是____

(3)圖中M點對應a的數值=___

Answer 1

【答案】b Fe3O4 c c 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3 檢查裝置的氣密性 排空氣防爆炸 無尾氣處理 防止空氣中的水和二氧化碳進入B中 7.7 2.8 FeO 沒有達到反應溫度 Fe3O4 18

【解析】

(一) (1)生活中常用鐵鍋烹飪，主要利用鐵的導熱性，選b；

(2)據質量守恒定律可知反應前后原子的種類個數不變，“發藍”的原理是：36Fe + 4NaNO2 + 9NaNO3 + 26H2O=12X + 13NaOH + 13NH3↑，X的化學式為Fe3O4；

(3)元素是具有相同質子數的同一類原子的總稱，患貧血癥的人體內需要補鐵元素 ，

(4)鐵生銹是鐵、氧氣、水三種物質共同作用的結果，鹽溶液的存在會加速銹蝕，最先觀察到鐵銹的是部分浸泡在氯化鈉溶液中的鐵釘，故選C；

(5)由圖中信息可知， Fe(OH)2→Fe(OH)3的過程是氫氧化亞鐵和氧氣、水反應生成氫氧化鐵，反應的化學方程式為：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3 ；

(二)

(1)涉及氣體的反應都有在氣密性良好的裝置內進行，連接裝置，先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。

(2)加熱或點燃可燃性氣體與空氣的混合物易發生爆炸，實驗時先通入CO，目的是排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸；

(3)實驗產生的尾氣中除反應生成的二氧化碳外，還有一定量剩余的一氧化碳，該實驗裝置有一個明顯缺陷，是無尾氣處理，會污染空氣；

(4)控制A中溫度在700℃至固體全部變黑，繼續通CO至冷卻。

①通過測定裝置B中固體的質量變化，可知反應生成二氧化碳的質量，然后由鐵和二氧化碳的質量關系，可準確求得裝置A中剩余固體質量。裝置C的作用是防止U型管內的堿石灰吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；

②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，由方程式可知裝置A中固體減少的質量為參加反應的氧化鐵中氧元素的質量，A中開始質量為20g，后測得質量為17.2g。減少2.8g，則裝置B中固體應增重質量為x：

x=7.7g

(5)經分析A中剩余固體17.2g為Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4，充分反應，得H2 質量為0.1g。(FexOy和稀H2SO4反應，但無氣體產生)

①設固體中Fe質量為y

y=2.8g

②20.0g Fe2O3中鐵元素的 質量為20.0g × =14g，氧元素的質量為20.0g-1g=6g，FexOy中鐵元素的質量為11.2g，氧元素：3.2g，質量比為56:16，化學式為FeO；

(三)成分探究

(1)由資料可知，反應需要在500℃以上開始進行，溫度控制在300℃—500℃范圍時，固體質量沒有發生變化，原因是沒有達到反應溫度；

(2)圖中H點對應的固體成分是四氧化三鐵，化學式是Fe3O4；

(3)圖中M點對應固體為FeO ，由3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2、Fe3O4＋CO3FeO＋CO2，可得關系式：3Fe2O3~2Fe3O4~6FeO，即Fe2O3~2FeO，

a的數值=18g