Question

19．鐵元素對人類生命和生活具有重要意義．

（1）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金．
（2）如圖1所示，關(guān)閉K，將鐵絲放在潮濕的空氣中一段時間后，可觀察到導管內(nèi)液面上升；打開K后，觀察到導管內(nèi)液面下降，并且導管口有氣泡冒出，請解釋導管內(nèi)液面上升和下降的原因．
（3）利用如圖2裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe₂O₃并檢驗氣體產(chǎn)物，已知草酸（H₂C₂O₄）在有濃硫酸存在并加熱的條件下，可以發(fā)生分解反應生成CO、CO₂和H₂O．
①請寫出裝置A、C中有關(guān)反應的化學方程式H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑，F(xiàn)e₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②要達到實驗目的，裝置中導管接口從左到右的連接順序為a接h、i接b、c接d、e接f．
③從環(huán)保角度考慮，還需要對以上裝置進行改進，請簡述改進措施將尾氣點燃．
（4）某化學興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應，實驗數(shù)據(jù)如下：燒杯和稀硫酸共150g，加入的鐵樣品為9g，充分反應后，稱得燒杯和剩余物質(zhì)的質(zhì)量共為158.7g，計算恰好完全反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量．

Answer 1

分析 根據(jù)生鐵和鋼的區(qū)別、反應化學方程式的書寫、實驗裝置的連接以及根據(jù)化學方程式的計算進行分析解答即可．

解答 解
：（1）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，故填：碳．
（2）關(guān)閉K，將鐵絲放在潮濕的空氣中一段時間后，可觀察到導管內(nèi)液面上升；打開K后，觀察到導管內(nèi)液面下降，并且導管口有氣泡冒出，是因為鐵生銹消耗燒瓶中的氧氣，使瓶內(nèi)的壓強變小，導管內(nèi)液面上升，故填：鐵生銹消耗燒瓶中的氧氣，使瓶內(nèi)的壓強變小，導管內(nèi)液面上升．
（3）利用如圖2裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe₂O₃并檢驗氣體產(chǎn)物，已知草酸（H₂C₂O₄）在有濃硫酸存在并加熱的條件下，可以發(fā)生分解反應生成CO、CO₂和H₂O．
①裝置A中草酸在濃硫酸和加熱的條件下反應生成水、二氧化碳和一氧化碳，裝置C中一氧化碳和氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳，故填：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑，F(xiàn)e₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②要制取純凈、干燥的一氧化碳，需要先通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，然后通過濃硫酸除去水，氣流需要長進短出，故要達到實驗目的，裝置中導管接口從左到右的連接順序為a接h、i接b、c接d、e接f．故填：a，h，i，b，c，d，e，f．
③一氧化碳有毒，會污染空氣，故從環(huán)保角度考慮，還需要將尾氣點燃，故填：將尾氣點燃．
（4）恰好完全反應生成氫氣的質(zhì)量為：150g+9g-158.7g=0.3g
設(shè)反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
           152   2
            x   0.3g
$\frac{152}{2}=\frac{x}{0.3g}$
x=22.8g
答：恰好完全反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為22.8g．

點評 本題考查的是金屬材料的有關(guān)知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．