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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）
    濃
    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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