Question

【題目】材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)，目前使用量最多的金屬材料仍然是鋼鐵。

（一）鐵材料的有關(guān)知識(shí)

（1）人類使用金屬先后經(jīng)歷了“青銅”、“鐵器”時(shí)代，直到近代才開(kāi)始大量使用鋁材料．

這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是____________________．

（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．如圖1是我國(guó)1997年發(fā)行的紀(jì)念鋼產(chǎn)量首次突破1億噸的郵票．郵票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中

①以上敘述中不涉及到的材料是_________________（選填序號(hào)）．

A．合金 B．無(wú)機(jī)非金屬材料 C．有機(jī)合成材料

②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________________________________________。

③鋼鐵露置在空氣中易生銹，請(qǐng)?zhí)岢龇乐蛊渖�銹的一種措施____________________．

（二）鐵及其化合物的實(shí)驗(yàn)

（3）將Fe粉溶于稀H2SO4，此反應(yīng)屬于_____（填基本反應(yīng)類型）．用點(diǎn)燃法檢驗(yàn)生成的H2前必須______．

（4）向上述反應(yīng)后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變?yōu)榛揖G色．

①生成Fe（OH）2反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________．

②白色沉淀變?yōu)榛揖G色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3，反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3．

③過(guò)濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對(duì)分子質(zhì)量為644]．能證明固體已洗凈的方法為__________________________________．

（三）灰綠色固體的熱分解實(shí)驗(yàn)

興趣小組稱取此固體6.44g，在科研人員的指導(dǎo)下用如圖2裝置進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn)．

[查閱資料]

①Fe（OH）2在150℃～200℃時(shí)完全分解為FeO；

②FeSO4在450℃～500℃時(shí)完全分解為Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．

（5）加熱前后及過(guò)程中均通入N2，加熱前通N2的目的是_____________________________．

（6）控制溫度在不同的范圍對(duì)A中樣品加熱，測(cè)得剩余固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當(dāng)加熱到t1℃時(shí)，裝置C中的現(xiàn)象為______________．

①圖3中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m1= ______________．

②圖3中F點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)中Fe2O3的質(zhì)量為__g．

③科研人員將F點(diǎn)所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4．已知加熱過(guò)程中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，且反應(yīng)前后固體總質(zhì)量不變．請(qǐng)寫出其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________．

Answer 1

【答案】 Al、Fe、Cu B Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 涂油（答案合理即可） 置換反應(yīng) 驗(yàn)純 2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒(méi)有明顯變化 將裝置內(nèi)的空氣趕出 紫紅色的溶液顏色慢慢變淺 6.08 3.2 Fe2O3+FeOFe3O4

【解析】根據(jù)所學(xué)知識(shí)和題中信息知，（一）鐵材料的有關(guān)知識(shí)。Cu、Fe、Al三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Al、Fe、Cu ；（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．①敘述中不涉及到的材料是B．無(wú)機(jī)非金屬材料； A．合金，青銅屬于合金；C．有機(jī)合成材料，聚乙烯塑料袋屬于有機(jī)合成材料。②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。

③鋼鐵露置在空氣中易生銹，防止其生銹的一種措施是涂油。（二）鐵及其化合物的實(shí)驗(yàn)。（3）將Fe粉溶于稀H2SO4，此反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；用點(diǎn)燃法檢驗(yàn)生成的H2前必須驗(yàn)純．（4）向上述反應(yīng)后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變?yōu)榛揖G色．

①生成Fe（OH）2反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②白色沉淀變?yōu)榛揖G色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3．③過(guò)濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對(duì)分子質(zhì)量為644]．能證明固體已洗凈的方法為取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒(méi)有明顯變化．（三）灰綠色固體的熱分解實(shí)驗(yàn)。[查閱資料] ①Fe（OH）2在150℃～200℃時(shí)完全分解為FeO；②FeSO4在450℃～500℃時(shí)完全分解為Fe2O3，2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．5）加熱前后及過(guò)程中均通入N2，加熱前通N2的目的是將裝置內(nèi)的空氣趕出；（6）控制溫度在不同的范圍對(duì)A中樣品加熱，測(cè)得剩余固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當(dāng)加熱到t1℃時(shí)，裝置C中的現(xiàn)象為紫紅色的溶液顏色慢慢變淺∶2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3．Fe（OH）2→H2O；

×100％×6.44g＝1.8g, ＝,x＝0.36g, ①圖3中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ②圖3中F點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)中Fe2O3的質(zhì)量為∶ ×100％×6.44g＝3.04g. 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑． ＝ ,x＝1.6g, ×100％×6.44g＝1.6g, F點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)中Fe2O3的質(zhì)量為∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③科研人員將F點(diǎn)所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4．已知加熱過(guò)程中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，且反應(yīng)前后固體總質(zhì)量不變．其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。

點(diǎn)睛∶本題主要考查鐵材料的有關(guān)知識(shí)，鐵及其化合物的實(shí)驗(yàn)，灰綠色固體的熱分解實(shí)驗(yàn)。