阶段2:Fe3O4+CO阶段3:FeO+CO
3FeO+CO2 Fe+CO2.
(2)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.图中M点对应的a= 18.0 .
【考点】金属的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;合金与合金的性质;铁的冶炼;金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;合成材料的使用及其对人和环境的影响;复合材料、纳米材料. 【专题】金属与金属材料. 【分析】(一)(1)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析; (2)根据材料的分类解答;
(3)根据胃酸的主要成分是盐酸,盐酸和铁反应会生成氯化亚铁和氢气进行分析; (二)(1)根据铁生锈的条件进行解答;
(2)根据铁与水和氧气作用下生成氢氧化亚铁进行分析;
(3)①根据有气体参加或生成的反应,组装好仪器后,要先检验装置气密性,再装药品进行反应;
②根据草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳,在一氧化碳参与反应之前,需要先将二氧化碳和水除去进行分析;
③根据浓硫酸有吸水性,碱石灰会与二氧化碳反应进行分析; ④根据空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应进行分析; (三)(1)根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析;
(2)根据碳酸亚铁分解生成氧化亚铁和二氧化碳,一氧化碳还原氧化铁的三个阶段的反应可知,M点实际是一氧化碳将氧化铁还原生成了氧化铁和碳酸亚铁分解生成氧化亚铁的质量之和,结合前面计算出的碳酸亚铁的质量、氧化铁的质量即可求出M点的数值. 【解答】解:(一)(1)硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)不锈钢丝属于金属材料,聚乙烯纤维属于合成材料,耐酸防护服材料属于复合材料,故选:B;
(3)胃酸的主要成分是盐酸,盐酸和铁反应会生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑; (二)(1)铁生锈时,需要水分和氧气同时存在,当有盐类物质存在时,生锈速度加快,故选:C;
(2)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;
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(3)①有气体参加或生成的反应,组装好仪器后,要先检验装置气密性,再装药品进行反应;
②依据质量守恒定律可知,生成物中有氢元素,所以反应物中也必须有氢元素,草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳,在一氧化碳参与反应之前,需要先将二氧化碳和水除去,浓硫酸有吸水性,氢氧化钠会与二氧化碳反应,要先除二氧化碳,在除水蒸气,所以洗气瓶B中应盛放氢氧化钠溶液,故选:c;
③浓硫酸有吸水性,碱石灰会与二氧化碳反应,加热到了300℃,所以一氧化碳不会还原氧化铁,浓硫酸增加的质量是水的质量,来自铁锈,碱石灰增加的质量来自碳酸亚铁分解生成的二氧化碳,所以依据元素守恒进行计算 设碳酸亚铁的质量为y,
×y=y=5.8g
所以Fe2O3?xH2O为:25.4g﹣5.8g=19.6g,氧化铁的质量为:
×19.6g=
×3.6g
×19.6g=16g
×2.2g
x=2;
④空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应,导致F装置中收集的二氧化碳质量偏大,所以碳酸亚铁质量偏大,Fe2O3?xH2O,所以x质量偏大; (三)(1)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(2)设碳酸亚铁生成的氧化亚铁质量为a, FeCO3→FeO 116 72 5.8g a
=
a=3.6g
氧化铁生成的氧化亚铁质量为b, Fe2O3→2FeO 160 144 16g b
=
b=14.4g
所以M=14.4g+3.6g=18g. 故答案为: (一)(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu; (2)B;
(3)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑; (二)(1)C;
(2)2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2;
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(三)(1)检查装置的气密性; (2)H,c;(3)5.8,2; (4)偏大,偏大; (三)(1)Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(2)18.
【点评】本题考查一氧化碳还原铁的氧化物的步骤、现象、化学反应式的书写,以及用不同的方法验证铁的存在,需要同学们具有比较全面的化学知识.
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参与本试卷答题和审题的老师有:笑对人生;2775036770;XX张秀霞;sdwdxk;947423253;lchd;sdpylytx;fqk;bsx;xiaoxi(排名不分先后) 菁优网
2015年11月21日
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