题目内容
【题目】铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(一)铁的应用和防护
A．我国在西汉时期就有“曾青得铁则为铜”之说，用化学方程式表示其原理：_____。
B．铁生锈的主要过程为：
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2O3xH2O
(1)写出转化①的化学方程式_____。
(2)转化③生成 Fe2O3xH2O，则 x≤_____(x 为整数)。
C.请提出防止铁生锈的一条措施_____。
(二)铁的化合物应用
黄铁矿(主要成分是FeS2)，是一种重要的化工原料，可用来制备硫酸和炼铁(图1)。
A．工业上将黄铁矿粉碎的目的是_____。
B．生产硫酸后的尾气中含有 SO2，如直接排放可能会造成环境问题是_____。
C．高炉炼铁的化学方程式为_____。
D.150 吨含 FeS280%的黄铁矿理论上最多可制得 98%的浓硫酸_____吨。
(三)铁的冶炼和探究
取 24.0g Fe2O3 粉末，小组同学用图2装置模拟炼铁，并测得反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收 H2O 和 CO2。
A．连接装置，先_____，再装入药品。
B．实验时先通入CO，目的是_____。
C．控制A中温度在 700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。
(1)通过测定装置 B 中固体的质量变化，可准确求得装置 A 中剩余固体质量。装置C的作用是_____。
(2)现直接测得装置 A 中剩余固体质量为19.2g。则装置 B 中固体应增重_____g。
D．经分析A中剩余固体 19.2g 为Fe和 FexOy 的混合物，向其中加入足量的稀 H2SO4充分 反应，得 H20.3g。
(1)固体中 Fe 的质量为_____g。
(2)FexOy 的化学式为_____。
【答案】 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2 2 在铁制品表面涂上油漆 增大反应物的接触面积 酸雨 Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2 200 检查装置的气密性 排净装置中的空气 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 13.2 8.4 Fe2O3
【解析】曾青得铁则为铜是指铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故反应方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
(1)转化①是铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的方程式为2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2；
(2)氢氧化铁生成Fe2O3xH2O 的反应方程式为2Fe(OH)3
Fe2O3xH2O+（3-x）H2O，故x≤2； 防止钢铁生锈的方法有在铁制品表面涂上油漆等；
（二）A．工业上将黄铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积；
B．生产硫酸后的尾气中含有 SO2，如直接排放可能会造成环境问题是酸雨；
C．高炉炼铁是碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应生成铁和二氧化碳，反应方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；
D.由元素守恒可得关系式FeS2-- 2SO2—2H2SO4设150 吨含 FeS280%的黄铁矿可生成98%的浓硫酸的质量为x
FeS2------- 2SO2-------2H2SO4
120 196
150t
x
=
，求得x=200t
(三)
A、该实验中有气体生成，故实验前要检查装置的气密性；
B．一氧化碳是可燃性气体，当一氧化碳中含有氧气点燃时易引起 爆炸，故实验时先通入CO，排尽管中的空气，防止爆炸；
C、(1)如空气进入装置B会影响实验的结果，故装置C是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
（2）设该反应中生成二氧化碳的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 固体减少的量
132 48
x 24g-19.2g
=
，求得x=13.2g
D、（1）设生成0.3g H2需要Fe的质量为x。
Fe+H2SO4= H2
+FeSO4
56 2
x 0.3g
=
，求得x=8.4g
（2）19.2g的剩余固体中铁的质量为8.4g，其他的固体是没有反应的氧化铁，化学式为Fe2O3。
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