题目内容
【题目】铁是生活中常用的金属，请你根据学习回答下列问题
（1）金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银）以 形式存在，其余大多数以化合物的存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称作为矿石。铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等，生产生活中常用金属矿物冶炼金属，而一般情况下，不选择黄铁矿（FeS2）来炼铁，原因之一是
原因二是生成的二氧化硫会污染空气。
（2）冬天使用的“取暖片”中，发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与 、 等物质共同作用才会“生锈”。
（3）第一种新型材料纳米级Fe粉在空气中易自燃，它能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级Fe粉，其流程如图所示:
①完成上述制作工艺Ⅱ中发生置换反应的化学方程式（氮气不参与反应）: 。
②在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，通入N2的目的是 。
第二种新型纳米材料MFe2OX（3<x<4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2OX能使工业废气中的SO2转化为S，转化流程如下图所示:已知MFe2Oy中Fe为+3价。
③比较X Y（填大于、对于或小于）
④该化学反应中SO2 （填是或不是）催化剂。
（4）为了研究炼铁的主要反应原理，某化学兴趣小组的同学用一氧化碳还原氧化铁做实验。装置如图所示。请回答下列问题:
①组装好仪器后，检查气密性并在玻璃管中装入红色氧化铁粉末后的实验操作顺序为
A．通一氧化碳
B．点燃给硬质玻璃管加热的酒精喷灯
C．点燃处理尾气的酒精灯
D．检验一氧化碳的纯度
②实验中硬质玻璃管内可以观察到的现象为:
③焦炭和一氧化碳都能在高温下跟铁矿石中的氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，试写出焦炭与氧化铁反应的方程式:
④右侧尾气处理的原理用化学方程式表示为:
⑤某学校研究性学习小组为了测定某炼铁厂生产出来的生铁（铁碳合金，其中含碳量2～4.3%）是否达到要求，取来了一些生铁样品，并取稀盐酸100g，平均分成4份，进行实验，结果如下:
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 |
稀盐酸的质量/g | 25 | 25 | 25 | 25 |
加入样品的质量/g | 3 | 6 | 9 | 12 |
生成的H2质量/g | 0.1 | 0.2 | 0.25 | m |
Ⅰ上表中的m的数值为 。
Ⅱ试计算这种生铁样品中碳的质量分数并判断是否达到要求。（写出计算过程，计算结果保留小数点后一位）
【答案】（1）单质（游离态） 含铁量低且含硫元素，冶炼过程中会产生二氧化硫
（2）H2O、O2
（3）①FeCl2 + H2高温Fe +2HCl
②防止生成的铁粉遇氧气自燃（隔离氧气防止铁粉氧化）③小于④不是
（4）① dcba ② 红棕色固体变黑色 ③ 3C+2Fe2O3==4Fe+3CO2 ↑
④2CO + O2 点燃 2CO2 ⑤Ⅰ、0.25 Ⅱ、不符合要求
【解析】
试题分析：（1）金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银）以单质（游离态）形式存在；一般情况下，不选择黄铁矿（FeS2）来炼铁，原因之一：含铁量低且含硫元素，冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫
（2）铁生锈的条件是与空气中 H2O、O2等物质共同作用的结果
（3）①根据工艺流程Ⅱ中发生置换反应的化学方程式为：FeCl2 + H2高温Fe +2HCl
②由于纳米级Fe粉在空气中易自燃，故在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，通入N2的目的是防止生成的铁粉遇氧气自燃（隔离氧气防止铁粉氧化）
③根据信息：常温下，MFe2OX能使工业废气中的SO2转化为S，同时转化为MFe2Oy，由于SO2转化为S，提供了氧，根据质量守恒定律，原子的个数不变，故X小于Y
④该化学反应中SO2是反应物，而不是催化剂
（4）① 由于一氧化碳不纯在点燃或加热时可能爆炸，故反应前要先通CO，排尽装置内的空气；同时一氧化碳有毒，故要进行尾气处理，所以实验操作顺序为：dcba
②氧化铁被还原成单质铁，故实验中硬质玻璃管内可以观察到的现象为: 红棕色固体变黑色
③焦炭和一氧化碳都能在高温下跟铁矿石中的氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，反应的方程式为：3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2 ↑
④右侧尾气处理的原理是利用一氧化碳的可燃性，故化学方程式表示为：2CO + O2 点燃 2CO2
⑤数据的分析和处理题，一定要找出数据的规律性，同时发现规律被打破的原因，很明显该数据的规律是：固定稀盐酸的质量25g不变，每加入样品的质量为3g，生成的H2质量0.1g，所以当加入加入样品的质量为9g时，生成的H2质量0.3g，而实际生成的H2质量0.25g，规律被打破，说明反应结束，稀盐酸不够，故上表中的m的数值为0.25
Ⅱ、根据化学方程式：Fe+2HCl ==== FeCl2 +H2 ↑中Fe与H2的质量关系，可计算出铁的质量，进一步算出生铁样品中碳的质量分数
解：设铁的质量为x
Fe +2HCl ==== FeCl2 + H2 ↑
56 2
x 0.1g
56/x==2/0.1g
x=2.8g
生铁样品中碳的质量分数=（3g-2.8g）/3g=6.7%，不在2～4.3%之间
所以不符合要求
【题目】溶液在生命活动和生产、生活中都起到十分重要的作用．
（1）将少量下列调味品加入水中，不能形成溶液的是 ．
A．食盐 B．蔗糖 C．味精 D．芝麻油
（2）碘酒中的溶剂为 ．
（3）在一定温度下，向质量均为50g的4份水中分别加入一定量的KNO3固体，搅拌至充分溶解得到溶液．加入KNO3固体的质量与所得溶液的质量如下表：
实验编号 | a | b | c | d |
加入KNO3固体的质量/g | 45 | 50 | 55 | 60 |
所得溶液的质量/g | 95 | 100 | 105 | 105 |
①实验a、b、c、d中，所得溶液一定饱和的是 （填写实验编号）．
②该温度下，KNO3的溶解度是 g．
③取实验b所得溶液，若使其溶质质量分数变为20%，需加水 g．
（4）在氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤出的固体一定有 ，滤液中一定含有的溶质是 ．
