Question

【題目】金屬材料同人類(lèi)文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步關(guān)系十分密切。

（一）鐵的廣泛應(yīng)用

（1）人體缺鐵會(huì)造成貧血,這里的鐵是指_________。（選填序號(hào)）

A．單質(zhì) B．元素 C．原子

（2）雙吸劑的主要成分是鐵粉，作用是防潮和防氧化，原理是鐵銹蝕，過(guò)程中吸收_______。

（3）暖寶寶的主要成分是鐵粉、氯化鈉等，原理也是鐵銹蝕，銹蝕過(guò)程中發(fā)生__________。

A．劇烈氧化 B．緩慢氧化

（二）鐵的冶煉

實(shí)驗(yàn)室用工業(yè)鐵紅（主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4）模擬工業(yè)煉鐵并測(cè)定鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，裝置如下：

【資料】1.草酸氫鈣是白色固體，化學(xué)式為Ca(HC2O4)2，加熱易分解,生成四種氧化物

2.NaOH溶液能很好地吸收CO2，堿石灰能吸收CO2和H2O。

3.濃硫酸具有吸水性，是氣體干燥劑。

【問(wèn)題討論】

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先________________。

（2）寫(xiě)出A中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式___________________。

（3）進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則C、D中的試劑依次是_______、_______（選填序號(hào)）。

a．濃硫酸 b．澄清的石灰水 c. 氫氧化鈉溶液

（4）C裝置的作用是_________________。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)E裝置停止加熱，繼續(xù)通入CO至冷卻，其目的是：______________。

（6）寫(xiě)出E裝置中Fe2O3所發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式________________。

（7）稱(chēng)取鐵紅樣品7.0 g，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)前后稱(chēng)得F裝置增重4.4g，則此鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____________。

【實(shí)驗(yàn)反思】

1.本實(shí)驗(yàn)中如果缺少G裝置（不考慮其它因素），則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)_________（填“偏大”、“不變”或“偏小”）。

2.請(qǐng)指出上述實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷_________________。

Answer 1

【答案】 B H2O和O2 B 檢查裝置的氣密性 Ca(HC2O4)2CaO + 2CO2↑+2 CO↑+ H2O b a 檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡 防止生成的鐵被氧化 3CO + Fe2O3高溫3CO2+2Fe 77.1％ 偏小 缺少尾氣處理裝置

【解析】（一）（1）宏觀物質(zhì)的組成，用宏觀概念元素來(lái)表示；元素是具有相同核電荷數(shù)的一類(lèi)原子的總稱(chēng)，是宏觀概念，只講種類(lèi)，不講個(gè)數(shù)；人體缺少的鐵等不能以單質(zhì)、分子、離子形式存在，是以化合態(tài)的形式存在，故是指元素。

（2）鐵與氧氣、水共同作用會(huì)銹蝕；

（3）金屬生銹發(fā)生了氧化反應(yīng)，并且反應(yīng)比較緩慢，屬于緩慢氧化；

（二）（1）制取氣體之前必須先檢查裝置的氣密性；

（2）草酸氫鈣是白色固體，含有鈣、氫、氧、氫四種元素，加熱易分解，生成四種氧化物，應(yīng)為氧化鈣、水、二氧化碳和一氧化碳；化學(xué)方程式為：Ca(HC2O4)2CaO + 2CO2↑+2 CO↑+ H2O；

（3）二氧化碳一般用氫氧化鈉溶液吸收，用澄清的石灰水檢驗(yàn)，還可以檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，一氧化碳可以用濃硫酸干燥；所以C中盛放的是澄清的石灰水，驗(yàn)證二氧化碳是否被除凈，D中盛放的是濃硫酸，吸收水分；

（4）C裝置是檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡；

（5）加熱之前通入一氧化碳的目的是：將裝置中的空氣排出，防止發(fā)生爆炸；加熱之后通入一氧化碳的目的是：防止生成的鐵被氧化（或驅(qū)趕裝置中滯留的二氧化碳，使其全部被F裝置中全部吸收，用于計(jì)算）；

（6）一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化鐵寫(xiě)在等號(hào)的左邊，生成物是鐵和二氧化碳寫(xiě)在等號(hào)的右邊，根據(jù)得失氧進(jìn)行配平，反應(yīng)條件是高溫寫(xiě)在等號(hào)的上邊，所以方程式是：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；

（7）如果全部是氧化鐵，鐵的最少量是7.0g×70%=4.9g，如果全部是氧化亞鐵，鐵的最大量是7.0g×77.8%=5.446g；F裝置增重4.4g，那么二氧化碳是4.4g，氧元素的質(zhì)量=4.4g× ×100%=2.3g，因?yàn)橐粋�(gè)一氧化碳分子只能搶氧化鐵中一個(gè)氧原子變成二氧化碳，因此2.3g氧元素的質(zhì)量一半來(lái)自于一氧化碳，一半來(lái)自于鐵的氧化物，那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是2.3g÷2=1.6g，則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=77.1%；

【實(shí)驗(yàn)反思】

1、本實(shí)驗(yàn)中如果缺少G裝置，空氣中的二氧化碳也會(huì)被F裝置吸收，因此F裝置會(huì)增重，氧元素的質(zhì)量偏大，則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小；

2、由于一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，所以實(shí)驗(yàn)裝置缺少尾氣處理裝置。