Question

【題目】人類(lèi)文明與社會(huì)進(jìn)步同金屬材料關(guān)系密切．

（一）金屬的廣泛應(yīng)用

（1）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼，這兩種鐵合金的主要區(qū)別就在于_________，寫(xiě)出成語(yǔ)“百煉成鋼”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________．

（2）高鐵酸鉀是新型凈水劑，化學(xué)原理是：4K2FeO4+10H2O=4X+3O2+8KOH，X的化學(xué)式是_________ ．

（二）金屬的銹蝕及防護(hù)

（1）下列情況下鐵制品最易生銹的是 _________（填序號(hào)）．

a. 潮濕空氣中 b. 干燥空氣中 c. 部分浸入食鹽水中

（2）鐵生銹中存在下列轉(zhuǎn)化：Fe(OH)2 Fe(OH)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________．

（三）鐵銹組成分析測(cè)定

（1）鐵銹中一定含F(xiàn)e2O3nH2O，可能含F(xiàn)eCO3（FeCO3和稀鹽酸的反應(yīng)與CaCO3相似)），在某鐵銹樣品中加稀鹽酸，_________（填現(xiàn)象），證明不含F(xiàn)eCO3．

（2）另取23.2g只含F(xiàn)e2O3nH2O的上述鐵銹樣品，按下圖裝置實(shí)驗(yàn)．

【查閱資料】

①濃硫酸具有吸水性，堿石灰能吸收水和二氧化碳?xì)怏w．

②在110℃時(shí)，F(xiàn)e2O3nH2O完全分解為Fe2O3和H2O．

③500℃時(shí)Fe2O3才開(kāi)始被還原，且溫度不同時(shí)產(chǎn)物可能是Fe3O4、FeO（黑色）、Fe．

（3）向裝置中加入鐵銹樣品前，須進(jìn)行的操作是________．

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通入CO的目的是 _________ ．

（5）當(dāng)加熱超過(guò)500℃時(shí)，觀察到A中的現(xiàn)象是_________．

（6）下表為加熱至700℃時(shí)所測(cè)數(shù)據(jù)，下圖為A中固體質(zhì)量和加熱溫度關(guān)系圖

回答下列問(wèn)題

①Fe2O3nH2O中n的值為_________，圖中m的值為_________．

②若無(wú)裝置D，則所測(cè)n的值_________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

③700℃以上時(shí)，管內(nèi)固體產(chǎn)物的化學(xué)式為_________；

④該裝置有一明顯缺陷，如何改進(jìn)　_________。

Answer 1

【答案】 含碳量的不同 C + O2 CO2 Fe(OH)3 c 4Fe(OH)2+2H2O+O2 ＝4Fe(OH)3 無(wú)氣泡產(chǎn)生 檢查裝置的氣密性 排裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸 紅棕色粉末變成黑色 4 14.4g 不變 FeO 加尾氣處理裝置

【解析】（一）（1）生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，生鐵和鋼主要成分都是鐵，主要區(qū)別是含碳量不同；成語(yǔ)“百煉成鋼”是減少生鐵中的含碳量，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：C+O2CO2，（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類(lèi)和數(shù)目不變，反應(yīng)前K原子8個(gè)，Fe原子4個(gè)，O原子26個(gè)，H原子20個(gè)；反應(yīng)后K原子8個(gè)，Fe原子0個(gè)，O原子14個(gè)，H原子8個(gè)，所以4X中含有4個(gè)Fe原子，12個(gè)O原子，12個(gè)H原子，則X的化學(xué)式是Fe(OH)3；（二）（1）鐵生銹是鐵與氧氣和水同時(shí)作用的，食鹽水能加快鐵的銹蝕速度，故選c；（2）鐵生銹中存在下列轉(zhuǎn)化：Fe(OH)2 Fe(OH)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+2H2O+O2 ==4Fe(OH)3；（三）FeCO3和稀鹽酸的反應(yīng)與CaCO3相似，所以FeCO3和稀鹽酸會(huì)有二氧化碳?xì)怏w生成，在某鐵銹樣品中加稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，證明不含F(xiàn)eCO3；（3）向裝置中加入鐵銹樣品前，須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通入CO的目的是排裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；（5）500℃時(shí)Fe2O3才開(kāi)始被還原，當(dāng)加熱超過(guò)500℃時(shí)，氧化鐵被還原為鐵，觀察到A中的現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色；（6）①濃硫酸具有吸水性，B中增加的質(zhì)量即為水的質(zhì)量，堿石灰能吸收水和二氧化碳，但該實(shí)驗(yàn)中水已被濃硫酸吸收，故C裝置增加的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，Fe2O3nH2O中，根據(jù)，n=4，關(guān)系圖中m的值為剩余氧化鐵的質(zhì)量和反應(yīng)生成的鐵的質(zhì)量之和，設(shè)參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為x，生成鐵的質(zhì)量為y，

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，

160 112 132

y 4.4g

， =5.3g，y=3.7g，剩余固體的質(zhì)量為：23.2g(5.3g+7.2g)+3.7g=14.4g；②根據(jù)①的分析，若無(wú)裝置D，則所測(cè)n的值不變；③700℃以上時(shí)，管內(nèi)固體產(chǎn)物的化學(xué)式為FeO；④一氧化碳有毒，是空氣污染物，故該裝置有一明顯缺陷，如何改進(jìn)加尾氣處理裝置。