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鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。
(1)鐵的銹蝕
已知鐵生銹的原理:
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寫出Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學反應方程式
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
。
(2)鐵生銹快慢
某小組同學利用手持數(shù)據(jù)采集器,測定鐵釘與不同溶液(濃度相等)接觸生銹時氧氣濃度的變化,裝置及數(shù)據(jù)如圖:
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①實驗所用三種溶液中,鐵釘接觸到
NH4Cl
NH4Cl
(填化學式)溶液更容易生銹。
②根據(jù)三條曲線都是“先陡后緩”的現(xiàn)象。關(guān)于鐵生銹快慢的問題,你能得出的結(jié)論是
隨著反應的進行,裝置內(nèi)氧氣的濃度越來越低,鐵生銹的速率逐漸減慢
隨著反應的進行,裝置內(nèi)氧氣的濃度越來越低,鐵生銹的速率逐漸減慢
。
(3)其他金屬生銹
自然界中存在少量銅單質(zhì),古人發(fā)現(xiàn)用其制成的物品使用一段時間后會生銹。銅生銹時發(fā)生反應:2Cu+X+O2+H2O=Cu2(OH)2CO3,其中X的化學式為
CO2
CO2
。
(4)測定還原性鐵粉的組成
還原性鐵粉中含有少量FexCy,小組同學在老師的指導下進行以下實驗。
【資料】①Fe,FexCy在加熱時與O2反應能生成相應氧化物。
②FexCy不與酸反應。
③堿石灰的主要成分是氧化鈣與氫氧化鈉的混合物,可以吸收二氧化碳氣體。
【實驗1】取29.80g樣品,加入足量稀H2SO4,充分反應后生成1.00gH2。
【實驗2】另取29.80g樣品,按如圖進行實驗。
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實驗后A中固體全部變?yōu)榧t棕色,裝置B的質(zhì)量增加了0.44g
①A中紅棕色固體的化學式是
Fe2O3
Fe2O3
。
②FexCy中,x:y=
3:1
3:1
。
③若用空氣(過量)替代O2進行實驗,測得x:y的值
偏小
偏小
(填偏大、偏小或不變)可能的原因是
空氣中含有二氧化碳會導致測得的二氧化碳質(zhì)量增大,即FexCy中碳元素質(zhì)量增大,鐵元素質(zhì)量減小,鐵原子與碳原子個數(shù)比偏小
空氣中含有二氧化碳會導致測得的二氧化碳質(zhì)量增大,即FexCy中碳元素質(zhì)量增大,鐵元素質(zhì)量減小,鐵原子與碳原子個數(shù)比偏小
。

【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;NH4Cl;隨著反應的進行,裝置內(nèi)氧氣的濃度越來越低,鐵生銹的速率逐漸減慢;CO2;Fe2O3;3:1;偏小;空氣中含有二氧化碳會導致測得的二氧化碳質(zhì)量增大,即FexCy中碳元素質(zhì)量增大,鐵元素質(zhì)量減小,鐵原子與碳原子個數(shù)比偏小
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/24 8:0:9組卷:34引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.目前,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)。
    (一)鐵的廣泛應用
    (1)我國在西漢時期就有“曾青得鐵則化為銅”之說,用化學方程式表示其原理
     
    。
    (2)鐵與鉻(Cr)、鎳(Ni)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。以上敘述中不涉及到
     
     (選填序號)。
    A.合金   B.無機非金屬材料   C.合成材料   D.復合材料
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    (二)鐵銹成分的探究
    (1)圖1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
    O
    2
    H
    2
    O
    Fe(OH)2
    O
    2
    H
    2
    O
    Fe(OH)3
    風吹日曬
    Fe2O3?xH2O,次要過程為:Fe
    O
    2
    C
    O
    2
    H
    2
    O
    FeCO3,寫出Fe→Fe(OH)2反應的化學方程式
     
    。
    (3)鐵銹組分的確定
    某鐵銹成分為Fe2O3?xH2O和FeCO3.為確定其組成,興趣小組稱取此鐵銹樣品25.4g,在科研人員的指導下用圖2裝置進行實驗。
    【查閱資料】①Fe2O3?xH2O失去結(jié)晶水溫度為110℃,F(xiàn)eCO3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中的反應為:
     
    2C2O4(草酸)
    H
    2
    S
    O
    4
    CO↑+CO2↑+H2O.通過B、C裝置可得到干燥、純凈的CO氣體,洗氣瓶B中應盛放
     
    (選填序號)。
    a.濃硫酸    b.澄清的石灰水  c.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,x=
     
    。
    (4)若缺少G裝置,測得的m(FeCO3
     
    (選填“偏大”、“偏小”、“不變”,下同),x的值會
     
    。
    (三)煉鐵過程的探究
    (1)寫出工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分Fe2O3)煉鐵主要原理的化學方程式
     
    。
    【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+CO
    500
    -
    600
    2Fe3O4+CO2
    階段2:Fe3O4+CO
    600
    -
    700
    3FeO+CO2
    階段3:FeO+CO
    700
    Fe+CO2
    (2)將上述300℃熱分解后的D裝置中剩余固體繼續(xù)分階段升溫,進行CO還原鐵的氧化物煉鐵過程的探究。加熱時測定D中剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖3所示。圖中M點對應的a=
     
    (請列出計算過程)。

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:34引用:1難度:0.3
  • 2.今年揚州迎來高鐵交通發(fā)展的高潮。高鐵給我們帶來的不僅是交通方便,出行快捷,甚至是帶來旅游業(yè)的繁榮。制造鐵軌需要大量的合金鋼,新集中學化學興趣小組為此展開探究:
    (一)工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如圖1:
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    已知:生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。
    (1)煉鐵的固體原料中加入焦炭的作用是
     
    ,
     
    (用方程式表示);
    (2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,其目的是
     
    ;
    (3)熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同,這種氣體是
     
    (填化學式);
    (4)煉鋼爐中,通入純氧而不用空氣的目的是
     
    。將鋼錠軋成鋼板,體現(xiàn)了金屬的
     
    性。
    (二)該興趣小組發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的鋼鐵容易生銹。同學們接著探究了鐵生銹的相關(guān)問題。
    【知識回顧】鐵生銹的條件為鐵與
     
    、
     
    同時接觸,為了防止鐵制品生銹,應采取的措施是
     
    (寫出一種)。
    【查閱資料】鐵銹成分復雜,化學式可簡單表示為Fe2O3?nH2O,在加熱時會分步反應,首先失去結(jié)晶水,其反應可表示為Fe2O3?nH2O
    Fe2O3+nH2O.濃硫酸可以吸水,堿石灰可以吸收水和二氧化碳。
    【提出問題】鐵銹(Fe2O3?nH2O)中n的值等于多少呢?
    【問題探究】小明發(fā)現(xiàn)實驗室中有一保管不善的鐵粉,大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色,為了探究鐵銹(Fe2O3?nH2O)的組成,稱取27.0g這種鐵粉樣品,按如圖2所示裝置進行實驗。
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    (1)實驗前應先
     
    ;
    (2)為了保證實驗安全,實驗開始時應先
     
    ,目的是
     
    ;
    (3)D的作用是
     
    ;
    (4)請指出該裝置中有一處明顯不足
     
    ;
    【數(shù)據(jù)處理】圖3是加熱時間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖象,下表是B、C中質(zhì)量不再變化時B中濃硫酸、C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況。
    反應前(g) 反應后(g)
    B 100 105.4
    C 150 163.2
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    (5)鐵銹(Fe2O3?nH2O)中n的值是
     
    ;
    (6)寫出T3-T4時間段發(fā)生反應的化學方程式
     
    ;
    (7)計算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)是
     
    。(計算結(jié)果保留到0.1%)

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:33引用:1難度:0.5
  • 3.防止金屬腐蝕,特別是鋼鐵的銹蝕是世界科學家研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題,鐵生銹的條件為與
     
    同時解除,鐵銹成分復雜,主要成分為氧化鐵(Fe2O3
     
    物質(zhì)可加速鐵的銹蝕.
    用鹽酸除去鐵銹的化學方程式為
     
    ,為了防止鐵制品生銹,應采取的措施是
     
    (寫出一種).
    【查閱資料】小明同學發(fā)現(xiàn)鐵生銹是鐵與空氣中的物質(zhì)發(fā)生的一系列復雜的化學反應,生成氫氧化亞鐵【Fe(OH)2】,后再在空氣中被氧化為氫氧化鐵【Fe(OH)3】,F(xiàn)e(OH)3不穩(wěn)定,在陽光照射下發(fā)生緩慢的分解反應生成氧化鐵(Fe2O3),鐵銹的化學式可簡單表示為Fe2O3?nH2O.
    【提出問題】鐵銹(Fe2O3?nH2O)中的n的值等于多少呢?
    【問題探究】小明發(fā)現(xiàn)實驗室中有一保管不善的鐵粉,大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色,為了探究鐵銹(Fe2O3?nH2O)的組成,稱取27.0g這種鐵粉樣品,按如圖所示裝置進行實驗.
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    (1)為了保證實驗安全,實驗開始時應先
     
    ,防止
     

    (2)A中的現(xiàn)象是
     
    ,B中濃硫酸的作用是
     
    .D中堿石灰的作用是
     

    (3)請指出該裝置中有一處明顯不足
     

    【數(shù)據(jù)處理】一下是加熱時間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖象及B、C中質(zhì)量補在變化時B中濃硫酸,C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況.
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    (1)n的值是
     

    (2)寫出T3-T4時間段發(fā)生反應的化學方程式
     

    (3)計算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù).
     反應前(g) 反應會(g) 
    B100105.4
    C150163.2

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5
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