题目内容

【题目】铁及其化合物有广泛的应用.

(一)铁的广泛应用

(1)“加铁酱油”中的铁指的是________(填字母).

A. 单质 B.元素 C.原子

(2)铁制炊具加热食物,说明铁具有的性质是_______

(3)铁与铬、镍等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到_______(填字母).

A.合金 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料

(二)草酸亚铁晶体组成的测定

草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末.

【查阅资料】Ⅰ. CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉;

Ⅱ. FeO和Fe3O4都是黑色物质,FeO在空气中不稳定,易被氧化.

草酸亚铁晶体受热分解生成四种氧化物,为确定分解产物及x的值,设计了如下实验进行探究:(装置C、D、E中药品均足量)

【实验设计】

【实验步骤】

(1)连接装置,___________

(2)称装置B中固体质量、装置C的质量;

(3)在装置B中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;

(4)用酒精灯加热B装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;

(5)继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;

(6)再次称量装置B中固体质量、装置C的质量.

【进行实验】该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:

装置B中固体质量(/g)

装置C的质量(/g)

实验前

9.0

168.2

实验后

3.6

170.0

【实验分析及数据处理】

(1)加热前先鼓入一段时间氮气的目的是_______

(2)实验过程中,装置C中固体变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了________,FeC2O4·xH2O中x的值为____;实验结束后若不继续通氮气,X值____(填“偏大”、“不变”或“偏小”);

(3)装置D中石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了______

(4)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了______;同时装置E还具有的作用是______

(5)根据上表数据,计算反应后装置B中残留黑色物质的化学式______

(6)实验后,装置B中固体的颜色由淡黄色变成黑色,

写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式: ___

【定量研究】

取3.60g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出BC段发生反应的化学方程式:________

【答案】 B 导热性 B 检查装置气密性 排尽装置内空气,(防爆炸或排尽装置内空气,防止FeO被氧化等) H2O 2 偏小 CO2 CO 吸收CO,防止污染大气 FeO FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2 +2H2O 4FeO+O2===2Fe2O3

【解析】(一)(1)单独说名称一般指元素。(2)铁有良好的传热性,可制成炊具加热食物。(3)不锈钢属于合金,聚乙烯纤维属于合成材料,耐酸防护服材料属于复合材料,故选B。(二)【实验步骤】(1)有气体参加或生成时,必须检查装置的气密性。【实验分析及数据处理】

(1)加热前先鼓入一段时间氮气的目的是排尽装置内空气,防止对实验的干扰。(2)无水硫酸铜遇水变蓝。装置C反应前后的差量是生成水的质量:170.0g-168.2g=1.8g

FeC2O4·xH2O ------xH2O

144+18x 18x

9g 1.8g

= 解得x=2g

实验结束后若不继续通氮气,X值偏小。(3)装置D中石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了二氧化碳。(4)因为CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉,故装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了CO。同时装置E还能吸收CO,防止污染大气。

(5)9gFeC2O4·2H2O中铁元素的质量为:9g×=2.8g,根据质量守恒定律,反应后装置B中残留黑色物质中铁元素的质量为2.8g,设残留黑色物质的化学式为FexOy

×3.6g=2.8g,解得=1,故残留黑色物质的化学式为FeO (6)草酸亚铁晶体受热分解生成水、二氧化碳、一氧化碳、氧化亚铁,反应的化学方程式:FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2 +2H2O 【定量研究】因为FeO在空气中不稳定,易被氧化,BC段固体质量增加,故发生反应的化学方程式: 4FeO+O2===2Fe2O3

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