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____________________．

（二）铁及其化合物的实验

（3）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__________________________________．

（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Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．

（5）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】 Al、Fe、Cu B Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 涂油（答案合理即可） 置换反应 验纯 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 将装置内的空气赶出 紫红色的溶液颜色慢慢变浅 6.08 3.2 Fe2O3+FeOFe3O4

【解析】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）钢铁材料通常分为生铁和钢．①叙述中不涉及到的材料是B．无机非金属材料； A．合金，青铜属于合金；C．有机合成材料，聚乙烯塑料袋属于有机合成材料。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。（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；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↑．5）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。

点睛∶本题主要考查铁材料的有关知识，铁及其化合物的实验，灰绿色固体的热分解实验。