Question

【题目】我国钢铁年产量居世界第一，为国民经济的发展奠定了坚实的基础。

（一）工业炼铁

工业上以空气、铁矿石、石灰石和_____（写名称）为原料来冶炼生铁。石灰石的作用是_____，铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，某炼铁厂用赤铁矿来炼铁，其炼铁的主要原理是_____（用化学方程式表示）。

（二）铁生锈探究

已知某铁锈的成分为 Fe2O3xH2O和FeCO3，某兴趣小组的同学在老师指导下测定其组成。

（提出问题1）铁锈的成分是什么？

根据铁锈的成分推测，反应物除了空气中的氧气和水蒸气之外，还有_____参加了反应。

（提出问题2）如何确定此铁锈的组成？

（查阅资料）

①Fe2O3xH2O失去结晶水温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2，Fe2O3在 300℃时不分解。

②本实验条件下，二氧化碳气体的密度为1.80g/L，装置内空气中的水蒸气和二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。

（设计方案）兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置（夹持仪器省略）进行实验。

（B装置中药品足量）

（实验步骤）

①连接仪器，并_____。

②取一定量此铁锈样品，准确称得其质量为 5.44g。

③按图所示装入药品，测量并记录相关数据I。

④连接 A、B、C 装置，关闭装置A中活塞，C装置读数后，控制A装置在300℃进行实验。当观察到C装置中有_____现象时，停止加热，待装置冷却后，再次测量并记录相关数据Ⅱ。

（相关数据）

	Ⅰ	Ⅱ
A 装置的质量/g	55.44	53.92
B 装置的质量/g	102.00	103.08
C 装置读数/mL	0	244.4

（问题讨论）

（1）装置B中浓硫酸的作用是_____。

（2）量气管中水面上放油的目的是_____。

（3）分析计算测量的数据，求FeCO3的质量（写出计算过程）。_________

（4）下列数据组合能确定Fe2O3xH2O中x的是_____（填序号）。

①A、B 装置反应前后测得的数据

②A、C 装置反应前后测得的数据

③B、C 装置反应前后测得的数据

（拓展）请你列举一条生活中防止菜刀生锈的措施_____。

Answer 1

【答案】焦炭 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 二氧化碳 检查装置气密性 量气管内液面不再下降 除去气体中的水蒸气 防止二氧化碳溶于水 1.16g ①②③ 保持菜刀的清洁与干燥（或涂抹一层植物油）

【解析】

（一）工业上以空气、铁矿石、石灰石和焦炭为原料来冶炼生铁。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，某炼铁厂用赤铁矿来炼铁，其炼铁的主要原理是在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：焦炭；将矿石中的二氧化硅转变为炉渣；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

（二）[提出问题1]根据铁生锈的成分推测，参加反应的除了空气中的氧气和水蒸气之外，还有二氧化碳参加了反应；故填：二氧化碳；

[实验步骤]

①连接仪器，并检查装置气密性。故填：检查装置气密性；

②取一定量此铁锈样品，准确称得其质量为 5.44g。

③按图所示装入药品，测量并记录相关数据I。

④连接 A、B、C 装置，关闭装置A中活塞，C装置读数后，控制A装置在300℃进行实验。当观察到C装置中有量气管内液面不再下降现象时，停止加热，待装置冷却后，再次测量并记录相关数据II．故填：量气管内液面不再下降；

[问题讨论]（1）浓硫酸具有吸水性，所以装置B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气；故填：除去气体中的水蒸气；

（2）量气管用来测量二氧化碳的体积，因此要加入植物油防止二氧化碳溶于水；故填：防止二氧化碳溶于水；

（3）生成二氧化碳的体积为244.4mL＝0.244L，其质量为：1.80g/L×0.244L≈0.44g

设FeCO3的质量为x，则：

x＝1.16g

答：FeCO3的质量为1.16g；

（4）下列数据组合能确定样品组成的是：①A、B 装置反应前后测得的数据；②A、C 装置反应前后测得的数据；③B、C 装置反应前后测得的数据；故填：①②③；

[拓展]保持菜刀的清洁与干燥（或涂抹一层植物油）可以防止生锈。故填：保持菜刀的清洁与干燥（或涂抹一层植物油）。