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
1．铁生锈的主要过程为：
（1）写出转化②的化学方程式_______________。
（2）转化③生成Fe2O3·xH2O，则x≤_____（x为整数）。
2．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。
（1）．工业上将黄铁矿粉碎的目的是______________。
（2）．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________。
（3）．沸腾炉中发生反应的化学方程式为___________。
（4）．150t含FeS2 80%的黄铁矿理论上最多可以制得98%的浓硫酸_________t。
（三）铁的冶炼和探究
取24.0g Fe2O3粉末，小组同学用下图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。
1．连接装置，先__________________，再装入药品。
2．实验时先通入CO，目的是__________________。
3．（1）控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。目的是除了防止生成的Fe被氧化外还有__________________________________。
（2）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_________________________________。
（3）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。
4．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H2 0.3g。
（1）固体中Fe质量为________g。
（2）FexOy的化学式为________。
【答案】4Fe(OH)2 +2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2 可以使铁制品表面保持干燥或在铁制品表面涂上油漆等 增大接触面积，充分反应 酸雨 4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2 199.5 检查装置的气密性 排尽装置的空气，防爆炸 把生成的CO2全部排出被B吸收 防右侧空气中的H2O、CO2被B吸收 13.2 8.4 Fe O
【解析】
解： 1、（1）铁与水和氧气作用下生成氢氧化亚铁，化学方程式为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2；
（2）氢氧化铁沉淀在空气中分解生成氧化铁和水，2Fe（OH）3=Fe2O3+2H2O，在转化成结晶水时，水的质量可能变小，所以转化③生成Fe2O32H2O，则x≤2；
2、铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，所以要防止铁制品生锈，可以使铁制品表面保持干燥、在铁制品表面涂上油漆等措施；
（二）（1）、增大反应物接触面积越大，反应越剧烈，黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积，加快反应速度；
（2）、二氧化硫和水反应生成亚硫酸，所以SO2直接排放可能会造成酸雨；
（3）、FeS2和O2在高温的条件下生成Fe2O3和SO2，化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
（4）、依据反应前后硫元素质量不变可知：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，设制备浓硫酸的质量为m，则：
m=199.5t；
（三）1、有气体参加的反应，实验前需要检验装置的气密性，所以连接装置，先检查装置的气密性，再装入药品；
2、CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，所以应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热；
3、（1）控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却，可以防止生成的Fe被氧化，还能把生成的CO2全部排出被B吸收；
（3）碱石灰能够吸收水和二氧化碳，所以装置C的作用是：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
（3）测得装置A中剩余固体质量为19.2g，减少4.8g，就是氧元素的质量，所以设生成二氧化碳质量为x，
x=13.2g，所以装置B中固体应增重13.2g；
4、设固体中铁的质量为y，
y=8.4g，
所以FexOy的质量为：19.2g-8.4g=10.8g，铁元素的质量为：10.8g-4.8g=6g，所以FexOy的化学式为FeO。
【题目】以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 | 过氧化氢溶解浓度/% | 过氧化氢 溶解液体积 | 温度/℃ | 二氧化锰的用量/g | 收集氧气体积mL | 反应所需 的时间 |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | / | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | / | 2 | 10.76 |
（1）通过实验①②对比可知，化学反应速率与_____有关；
（2）通过实验_____（填两个实验序号）对比可知，化学反应速率与温度的关系是_____；
（3）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总重量_____（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
（4）写出此反应的文字表达式_____。
