Question

【题目】防止金属腐蚀，特别是钢铁的锈蚀是世界科学家研究和技术领域中的重大问题。
（1）铁生锈的条件为与同时解除，铁锈成分复杂，主要成分为氧化铁（Fe2O3）物质可加速铁的锈蚀．用盐酸除去铁锈的化学方程式为 ， 为了防止铁制品生锈，应采取的措施是（写出一种）．
（2）【查阅资料】小明同学发现铁生锈是铁与空气中的物质发生的一系列复杂的化学反应，生成氢氧化亚铁【Fe（OH）2】，后再在空气中被氧化为氢氧化铁【Fe（OH）3】，Fe（OH）3不稳定，在阳光照射下发生缓慢的分解反应生成氧化铁（Fe2O3），铁锈的化学式可简单表示为Fe2O3nH2O．
【提出问题】铁锈（Fe2O3nH2O）中的n的值等于多少呢？
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图所示装置进行实验．

①为了保证实验安全，实验开始时应先 ， 防止 ．
②A中的现象是 ， B中浓硫酸的作用是 ． D中碱石灰的作用是
③请指出该装置中有一处明显不足 ．
（3）【数据处理】一下是加热时间和A中固体质量关系图象及B、C中质量补在变化时B中浓硫酸，C中碱石灰装置质量变化情况．
①n的值是多少？
②写出T3﹣T4时间段发生反应的化学方程式．
③计算原样品中单质铁的质量分数．

Answer 1

【答案】
（1）水和氧气；酸、盐等；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一层油漆
（2）通入一会儿一氧化碳把玻璃管中的空气排尽；发生爆炸；红褐色固体变成黑色固体；吸收反应生成的水；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置；没有处理尾气
（3）

①3

②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

③样品中铁锈的质量为：16g+5.4g=21.4g，

原样品中单质铁的质量分数为：=20.7%，

答：原样品中单质铁的质量分数为20.7%．

【解析】解：铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，酸、盐等物质可加速铁的锈蚀．
故填：水和氧气；酸、盐等．
用盐酸除去铁锈的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是涂一层油漆，或镀一层金属等．
故填：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一层油漆．
【问题探究】①为了保证实验安全，实验开始时应先通入一会儿一氧化碳把玻璃管中的空气排尽，防止发生爆炸．故填：通入一会儿一氧化碳把玻璃管中的空气排尽；发生爆炸．②A中的现象是红褐色固体变成黑色固体，B中浓硫酸的作用是吸收反应生成的水，D中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置．
故填：红褐色固体变成黑色固体；吸收反应生成的水；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置．③该装置中一处明显不足是没有处理尾气．
故填：没有处理尾气．
【数据处理】（1）加热铁锈时，首先失去结晶水，结晶水的质量为：27g﹣21.6g=5.4g，
设氧化铁的质量为x，
反应生成水的质量为：105.4g﹣100g=5.4g，与左图中数据符合；
反应生成二氧化碳质量为：163.2g﹣150g=13.2g，
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，
160 132
x 13.2g

x=16g，
根据题意有： = ，
n=3，
故填：3．
2）T3﹣T4时间段时，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
3）样品中铁锈的质量为：16g+5.4g=21.4g，
原样品中单质铁的质量分数为： =20.7%，
答：原样品中单质铁的质量分数为20.7%．
【考点精析】通过灵活运用铁锈的主要成分和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式，掌握铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O）；注意：a、配平 b、条件 c、箭号即可以解答此题．