Question

【题目】材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。

（一）铁材料的有关知识
（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料．
这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
（2）钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是（选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式 。
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 ．
（3）（二）铁及其化合物的实验
将Fe粉溶于稀H2SO4 ， 此反应属于（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 ．
（4）向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3 ， 反应的化学方程式 ． 生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3 ．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 ．
（5）（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3 ， 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
加热前后及过程中均通入N2 ， 加热前通N2的目的是 ．
（6）控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为 ．
①图3中E点对应的m1= ．
②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为 g．
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4 ． 已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al、Fe、Cu
（2）B；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；涂油
（3）置换反应；验纯
（4）2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化
（5）将装置内的空气赶出
（6）紫红色的溶液颜色慢慢变浅；6.08；3.2；Fe2O3+FeO Fe3O4
【解析】（一）Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu ；（2）叙述中不涉及到的材料是B．无机非金属材料； ②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③防止铁生锈的一种措施是涂油。
（二）（3）反应属于置换反应；用点燃法检验生成的H2前必须验纯．（4）①生成Fe（OH）2反应的化学方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②反应的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3 ． ③能证明固体已洗净的方法为取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化．
（三）①加热前通N2的目的是将装置内的空气赶出；（6）装置C中的现象为紫红色的溶液颜色慢慢变浅①图3中E点对应的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ② F点对应物质中Fe2O3的质量为∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③反应的化学方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。根据所学知识和题中信息知，（一）铁材料的有关知识。Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu ；（2）①叙述的青铜属于合金；有机合成材料，聚乙烯塑料袋属于有机合成材料。没有涉及到无机非金属材料；②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③钢铁露置在空气中易生锈，防止其生锈的一种措施是涂油或刷漆，电镀等措施；
（二）铁及其化合物的实验。（3）将Fe粉溶于稀H2SO4 ， 此反应属于置换反应；因为氢气有可燃性，不纯点燃会发生爆炸，所以用点燃法检验生成的H2前必须验纯．（4）向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．①生成Fe（OH）2反应的化学方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3 ， 反应的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3 ． ③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化．
（三）灰绿色固体的热分解实验。[查阅资料] ①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3 ， 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．加热前后及过程中均通入N2 ， 加热前通N2的目的是将装置内的空气赶出；（6）控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为紫红色的溶液颜色慢慢变浅∶2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3 ． Fe（OH）2→H2O；
×100％×6.44g＝1.8g, ＝ ,x＝0.36g, ①图3中E点对应的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为∶ ×100％×6.44g＝3.04g. 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑． ＝ ,x＝1.6g, ×100％×6.44g＝1.6g, F点对应物质中Fe2O3的质量为∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4 ． 已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．其中一个反应的化学方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。