铁是生活中常用的金属.如图1是某“取暖片外包装的图片．该“取暖片中发热剂主要成分有铁粉.氯化钠.水.活性炭等.其发热是利用铁生锈时会放热的原理．(1)发热剂需接触到空气才会发热.原因是铁要与氧气.水共同作用才会生锈．(2)“取暖片中的氯化钠作用是②①溶于水放热 ②加快铁生锈 ③没有任何用途(3)化学兴趣小组的甲.乙二位同学对“取暖片的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．铁是生活中常用的金属，如图1是某“取暖片”外包装的图片．该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、氯化钠、水、活性炭等，其发热是利用铁生锈时会放热的原理．
（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与氧气、水共同作用才会生锈．

（2）“取暖片”中的氯化钠作用是②（填序号）
①溶于水放热 ②加快铁生锈 ③没有任何用途
（3）化学兴趣小组的甲、乙二位同学对“取暖片”的成分产生了兴趣．
Ⅰ．甲同学测定新的“取暖片”中铁粉的含量．取5.7g“取暖片”样品，投入装有10.0g稀盐酸（足量）的烧杯（烧杯质量10.0g）中．在化学反应过程中对烧杯进行了五次称量，数据记录如下表：

反应时间	t₀	t₁	t₂	t₃	t₄
烧杯和药品质量/g	25.7	25.6	25.5	25.5	m

①表格中m的值为25.5克；②5.7g“取暖片”样品中铁粉的质量为5.6克
Ⅱ．乙同学测定一包已变质“取暖片”中Fe₂O₃的质量分数．取10g已变质“取暖片”样品与过量的木炭粉混合，如图2所示装置完成实验．
①实验中加热前要缓缓通入一段时间氮气，作用是排净装置内的空气．停止加热后还要缓缓通入一段时间氮气，否则会导致测定的结果偏小（填“偏大”、“偏小”）．
②充分反应后，乙同学测定b中的试剂增加了3.3g，b中的试剂是氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
③请帮乙同学求出已变质的“取暖片”样品中Fe₂O₃的质量分数．

分析（1）根据铁生锈的条件考虑；（2）根据铁生锈的影响因素考虑；（3）Ⅰ．①根据表中数据判断反应是否完全反应；②根据质量的减少量是生成氢气的质量，根据氢气的质量计算出参加反应的铁的质量；Ⅱ．①根据通入氮气的作用回答本题考虑；②本题主要是利用b中的试剂质量的增加量是生成二氧化碳的质量，所以b中试剂是用来吸收二氧化碳的，所以可以用碱溶液；③根据b中的试剂增加了3.3g是二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，再用氧化铁的质量除以样品质量即可．

解答解：（1）铁生锈条件是铁与氧气和水共同作用的结果；
（2）在有盐分的条件下能促进铁生锈，加快生锈速度；
（3）Ⅰ．①根据质量的减少量是生成氢气的质量，由图示数据可知到了t₂已经反应完了，所以t₄烧杯和药品质量是不变的，还是25.5克；
②根据质量的减少量是生成氢气的质量：25.7g-25.5g=0.2g，设要生成0.2g氢气需要铁的质量为X则：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
X             0.2g
根据：$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.2g}$
解得X=5.6g；
Ⅱ．①加热前要缓缓通入一段时间氮气是为了排净装置内的空气，否则空气中氧气会与木炭反应，生成二氧化碳而造成误差；停止加热后还要缓缓通入一段时间氮气，是为了把反应生成的二氧化碳都赶入b装置内，否则有部分二氧化碳会留在装置内，使二氧化碳量减少，计算的氧化铁质量会减少，结果偏小；
②本题主要是利用b中的试剂质量的增加量是生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，所以b中试剂是用来吸收二氧化碳的，所以可以用碱溶液，即氢氧化钠溶液，反应物是氢氧化钠和二氧化碳，生成物是碳酸钠和水，用观察法配平即可；
③根据b中的试剂增加了3.3g是二氧化碳的质量，设要生成3.3g二氧化碳需要参加反应的氧化铁的质量为Y则：
2Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂
320               132
Y                3.3g
根据：$\frac{320}{y}=\frac{132}{3.3g}$
解得Y=8g，已变质的“取暖片”样品中Fe₂O₃的质量分数：$\frac{8g}{10g}×100%$=80%．
故答案为：（1）氧气、水；（2）②；（3）Ⅰ．①25.5；②5.6；Ⅱ．①排净装置内的空气；偏小；②氢氧化钠；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；③样品中Fe₂O₃的质量分数80%．

点评解答本题关键是知道铁与盐酸反应时根据质量的减少量是生成氢气的质量，再根据氢气的质量算出铁的质量；碳与氧化铁反应时根据b质量的增加量是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，再算质量分数．

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1．煤在燃烧过程中会产生各种废气，其中能形成酸雨的气体是NO₂和SO₂．依据酸所具有的性质，判断酸雨对下列物品有损害的是ABCD（填字母序号）．
A．大理石塑像 B．铝制门窗 C．钢铁结构大桥 D．花草树木．

18．某热电厂用脱硫得到的石膏（CaSO₄•2H₂O）生产K₂SO₄肥料的流程如图：

请回答下列问题：
（1）石膏中S的化合价是+6．
（2）石膏与饱和（NH₄）₂CO₃溶液相混合，发生反应Ⅰ时需不断搅拌，其目的是使原料充分反应，提高原料利用率．
（3）（NH₄）₂SO₄与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K₂SO₄晶体和生成氯化铵．此反应的基本类型是复分解反应，浓氨水的作用是降低氯化铵的溶解度，有利于析出氯化铵固体，并生成硫酸钾，反应Ⅱ需在密闭容器中进行的原因是浓氨水易挥发．该工艺可以循环利用的物质是碳酸钙（写一种）．

5．

小明记得在学习金属活动性顺序的应用时，老师曾说过一般不会用K、Ca、Na等活泼金属和盐溶液进行置换反应，因为这些金属能直接和水发生反应生成对应的碱和氢气．小明查阅资料如下：
【资料卡片】：
（1）Na和冷水剧烈反应，2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑；
（2）镁和冷水反应缓慢，和沸水反应剧烈，Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑；
（3）Al和沸水反应非常缓慢，2Al+6H₂O═2Al（OH）₃+3H₂↑；
Ⅰ、从上述资料中，你能得出金属和水反应的条件和产物有何不同和相似之处？
（1）相同点：都生成碱和氢气；
（2）不同点：反应的剧烈程度不同．
Ⅱ、小明对此非常好奇，在老师的帮助下，查阅了相关资料并做了铁粉在高温条件下和水蒸气的反应，装置如下图所示：
【资料卡片】：
A、铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO（黑色）＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃，且Fe₃O₄有磁性；
B、Fe₂O₃分解温度在1400℃以上，Fe₃O₄分解温度在1538℃以上；
C、Fe（OH）₂是一种白色固体，在空气很快变成灰绿色，最终变为红褐色．
实验进行2分钟后，用燃着的木条点燃肥皂泡，可以观察到一团火焰．同时发现玻璃管内灰黑色物质先红热，最终变成黑色晶体，整个实验持续10分钟左右．
（1）你认为该反应为什么要在高温下才能进行？保证了四氧化三铁、氧化铁的分解；
（2）火焰的产生，说明该反应生成了氢气，在点燃该气体前，一定要检验纯度；
（3）实验结束后，所进行的实验操作应该是先撤导管，后熄灭酒精灯．这样做的目的是防止水槽中水倒流，炸裂试管．
Ⅲ、通过Ⅱ中的实验现象，大家对反应后玻璃管中残留的黑色物质的成分猜想如下：
1：Fe（OH）₃；2：Fe（OH）₂；3：FeO；4：Fe₂O₃；5：Fe₃O₄；6：Fe．（可多填）
甲同学认为：猜想1、2、4明显错误，理由是氢氧化铁、氢氧化亚铁、氧化铁热稳定性差；
对于其他猜想，同学们又做了如下实验：

	实验方案	实验现象
甲	将磁铁靠近黑色粉末	黑色粉末可被磁铁全部吸引
乙	取少量黑色粉末加入稀盐酸中	有气泡

甲同学根据实验现象，认为此黑色物质是Fe₃O₄，但对于他的结论，乙同学认为不妥，他的理由是铁也能被磁铁吸引；
根据甲、乙两同学的实验，还可以排除猜想3、5，理由是氧化亚铁、四氧化三铁不会与稀盐酸反应生成气体；
为进一步确认此黑色物质，同学们再次进行了实验：

实验方案	实验现象	结论或化学方程式
1、取实验后的黑色粉末，加入足量的A溶液，搅拌使反应充分．	黑色物质表面有红色物质，溶液颜色出现较浅的绿色，烧杯底部仍有较多黑色物质	Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
2、过滤、洗涤、干燥，再用磁铁吸引	黑色物质可被磁铁全部吸引，留下红色固体	被磁铁吸引的物质是铁