题目内容

4．下面是铁及其化合物的实验探究，请回答相关问题：
【问题Ⅰ】
（1）以赤铁矿为原料冶炼铁的化学反应方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（2）将Fe粉溶于稀H2SO4的化学方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，此反应属于置换反应（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须验纯．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色，白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2在湿润的空气中生成Fe（OH）3，其反应的化学方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．
【问题Ⅱ】灰绿色固体的热分解实验
过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4•2Fe（OH ）2•Fe2O3[相对分子质量为644]．兴趣小组称取此灰绿色固体6.44g，在科研人员的指导下用图1装置进行热分解实验．

【查阅资料】①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3；
③2FeSO4$\frac{\underline{\;450℃-500℃\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑
④浓硫酸只能吸收SO3和H2O．
⑤SO2能使KMnO4溶液褪色
（1）加热前后及过程中均通入N2，加热前通N2的目的是将装置内的空气赶出．
（2）控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示．
①当加热到t1℃时，装置C中的溶液褪色，则通入到装置C中的气体为SO2．（填“化学式”）
②图中E点对应的ml=6.08．
③图中F点对应物质中Fe2O3的质量为3.2g．
④科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4．已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式Fe2O3+FeO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4．

分析 【问题Ⅰ】（1）根据化学方程式的书写方法、步骤（写、配、注、等）进行书写即可．（2）根据题中信息结合所学化学知识进行分析；
【问题Ⅱ】根据加热前装置内有空气来分析；根据高锰酸钾具有氧化性来分析；根据2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3中的氢氧化亚铁分解为FeO来分析；根据FeSO4的质量来计算Fe2O3的质量；根据题干信息来分析解答．

解答 解：【问题Ⅰ】
（1）用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（2）将Fe粉溶于稀H2SO4的化学方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，此反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物是一种单质和一种化合物，属于置换反应；用点燃法检验生成的H2前必须验纯．Fe（OH）2在湿润的空气中生成Fe（OH）3，其反应的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；置换反应；验纯；4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；
【问题Ⅱ】（1）加热前，通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，防止氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁；故填：将装置内的空气赶出；
（2）①当加热到t1℃时，高锰酸钾具有氧化性，能吸收二氧化硫，溶液由紫红色变浅，则通入到装置C中的气体为SO2，故填：SO2；
②图2中E点对应的m1为2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3中的氢氧化亚铁分解为FeO后剩余固体的质量，设生成水的质量为x
2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3--2H2O
    644                                   36
   6.44g                                  x
$\frac{644}{36}$=$\frac{6.44g}{x}$，x=0.36g
则m1=6.44g-0.36g=6.08g；故填：6.08；
③设生成Fe2O3的质量为y，
6.44g2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3中含有FeSO4的质量为：6.44g×$\frac{152×2}{644}$=3.04g
6.44g2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3中含有Fe2O3的质量为：6.44g×$\frac{160}{644}$=1.6g
2FeSO4$\frac{\underline{\;450℃～500℃\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑
 304                             160
3.04g                             y
$\frac{304}{160}$=$\frac{3.04g}{y}$
图2中F点对应物质中Fe2O3的质量为1.6g+1.6g=3.2g；故填：3.2；
④氧化铁与氧化亚铁在高温的条件下反应生成了四氧化三铁；故填：Fe2O3+FeO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4．

点评 本题综合考查了金属的活动性、材料的分类、金属的冶炼、金属的防锈、物质的制备，具有一定的难度，解答时要根据所学知识、结合题干信息认真分析解答．

练习册系列答案
相关题目
7．下列事实的微观解释错误的是（　　）
A．将大量的氧气压缩在很小的蓝色钢瓶中-------分子间有间隔
B．厨房中报警器检测到煤气泄漏-------分子在不断运动
C．．踩扁的乒乓球放热水中恢复原状-------分子的体积变大
D．水在通电条件下生成氢气和氧气-------氢、氧原子重新组合
8．如图列出了西瓜的营养成分．
（1）西瓜中能为人体生命活动提供能量的主要营养物质是蛋白质、糖类、脂肪；
（2）“钙、磷、铁、锌”中属于人体微量元素的是铁、锌（写出一种）．
5．分析、类比和推理是化学学习轴常用的思维方法，下列分析、类比和推理正确的是（　　）
A．浓硫酸具有吸水性，所以浓盐酸也具有吸水性
B．酸雨的pH小于7，所以pH小于7的雨水一定是酸雨
C．离子是带电荷的微粒，所以带电荷的微粒一定是离子
D．组成CO和CO2的元素相同，但它们的分子构成不同，所以它们的化学性质不同
12．下列化学用语中，对“3”的含义表述不正确的是（　　）
A．Al3+-铝元素的化合价为+3
B．3H2O-3个水分子
C．3H-3个氢原子
D．SO3-1个三氧化硫分子中含有3个氧原子
9．针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐（致癌物质）的事实，某活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，请回答：
（1）制作泡菜时，乳酸菌等微生物进行发酵产生乳酸等物质，乳酸菌等微生物的营养方式是异养；
（2）实验过程：①确定浓度梯度：分别设计了浓度为3%、5%、7%的食盐溶液制作泡菜；②确定检测亚硝酸盐的方法：先让亚硝酸盐与显色剂发生反应形成紫红色产物，再用比对颜色的方法估测出泡菜液样品中亚硝酸盐的含量；③根据检测方法选择实验材料：红萝卜和白萝卜中，哪种更适合于用做实验材料？为什么？白萝卜；避免植物中的色素对显色反应产生干扰；④制作泡菜：将实验材料分成3个实验组制作泡菜，3个实验组除了实验材料的重量相同外，还要保证毎组泡菜的制作（或培养、发酵）条件等相同．
（3）如图表示关于食盐浓度和发酵时间与泡菜中亚硝酸盐含量关系的实验结果，据此实验结果可知，若在发酵时间达9天以后食用泡菜，那么，制作泡菜的食盐水浓度最好是5%．
（4）设想：①先向含有亚硝酸盐（以NaNO2为例说明）的腌制食品中加入过量的氯化铵，加热后生成无毒、无害的氮气、水和氯化钠；②再持续加热，使过量的氯化铵分解为氨气、氯化氢气体，经过这样处理的腌制食品就可放心食用•请写出①过程的化学方程式：NaNO2+NH4Cl=N2↑+2H2O+NaCl．
16．某小组探究可溶性碱的化学性质时，发现将二氧化碳分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象，请你和他们一起完成相关的探究．

【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想①：两者发生了化学反应；猜想②：两者没有发生化学反应
【实验探究】四位同学分别设计出了下列4种实验装置．
（1）装置C出现的实验现象气球变大．
（2）有同学对上述4个实验提出质疑，认为实验不严谨，其理由是二氧化碳也溶于水，要得到科学严谨的结论，仍针对装置C，应该补做的对照实验是将A装置中的NaOH溶液换成水，观察试管内液面的情况．
（3）同学们讨论后，通过检验生成物的方法验证了猜想①是成立的．
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应，且化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
13．通过电解水实验可以研究水的组成．电解水的装置如右图3所示，该反应的化学方程式是2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
如何检验a管中产生的气体先用带火星的木条接近a管尖嘴部分，再打开活塞，观察木条是否复燃，使用该方法进行检验依据是氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，由此实验得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成的．
14．下列化学实验操作中，不正确的是（　　）
A．B．C．D．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网