【題目】鐵及其化合物有廣泛的應用.

(一)鐵的廣泛應用

(1)“加鐵醬油”中的鐵指的是________(填字母).

A. 單質(zhì) B.元素 C.原子

(2)鐵制炊具加熱食物,說明鐵具有的性質(zhì)是_______

(3)鐵與鉻、鎳等金屬熔合可形成“不銹鋼”,用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料.以上敘述中不涉及到_______(填字母).

A.合金 B.無機非金屬材料 C.合成材料 D.復合材料

(二)草酸亞鐵晶體組成的測定

草酸亞鐵晶體(化學組成為FeC2O4·xH2O)是一種淡黃色晶體粉末.

【查閱資料】Ⅰ. CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應生成黑色的鈀粉;

Ⅱ. FeO和Fe3O4都是黑色物質(zhì),F(xiàn)eO在空氣中不穩(wěn)定,易被氧化.

草酸亞鐵晶體受熱分解生成四種氧化物,為確定分解產(chǎn)物及x的值,設計了如下實驗進行探究:(裝置C、D、E中藥品均足量)

【實驗設計】

【實驗步驟】

(1)連接裝置,___________;

(2)稱裝置B中固體質(zhì)量、裝置C的質(zhì)量;

(3)在裝置B中裝入一定質(zhì)量的草酸亞鐵晶體,打開彈簧夾a、b,鼓入一段時間氮氣;

(4)用酒精燈加熱B裝置,直至晶體完全變成黑色,停止加熱;

(5)繼續(xù)通氮氣至裝置冷卻,關閉彈簧夾a、b;

(6)再次稱量裝置B中固體質(zhì)量、裝置C的質(zhì)量.

【進行實驗】該小組同學按上述實驗步驟進行實驗,并記錄了如下數(shù)據(jù):

裝置B中固體質(zhì)量(/g)

裝置C的質(zhì)量(/g)

實驗前

9.0

168.2

實驗后

3.6

170.0

【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】

(1)加熱前先鼓入一段時間氮氣的目的是_______;

(2)實驗過程中,裝置C中固體變?yōu)樗{色,說明草酸亞鐵晶體分解生成了________,F(xiàn)eC2O4·xH2O中x的值為____;實驗結束后若不繼續(xù)通氮氣,X值____(填“偏大”、“不變”或“偏小”);

(3)裝置D中石灰水變渾濁,說明草酸亞鐵晶體分解生成了______;

(4)裝置E出現(xiàn)黑色物質(zhì),說明草酸亞鐵晶體分解生成了______;同時裝置E還具有的作用是______;

(5)根據(jù)上表數(shù)據(jù),計算反應后裝置B中殘留黑色物質(zhì)的化學式______;

(6)實驗后,裝置B中固體的顏色由淡黃色變成黑色,

寫出草酸亞鐵晶體受熱分解的化學方程式: ___

【定量研究】

取3.60g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示,寫出BC段發(fā)生反應的化學方程式:________

【答案】 B 導熱性 B 檢查裝置氣密性 排盡裝置內(nèi)空氣,(防爆炸或排盡裝置內(nèi)空氣,防止FeO被氧化等) H2O 2 偏小 CO2 CO 吸收CO,防止污染大氣 FeO FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2 +2H2O 4FeO+O2===2Fe2O3

【解析】(一)(1)單獨說名稱一般指元素。(2)鐵有良好的傳熱性,可制成炊具加熱食物。(3)不銹鋼屬于合金,聚乙烯纖維屬于合成材料,耐酸防護服材料屬于復合材料,故選B。(二)【實驗步驟】(1)有氣體參加或生成時,必須檢查裝置的氣密性!緦嶒灧治黾皵(shù)據(jù)處理】

(1)加熱前先鼓入一段時間氮氣的目的是排盡裝置內(nèi)空氣,防止對實驗的干擾。(2)無水硫酸銅遇水變藍。裝置C反應前后的差量是生成水的質(zhì)量:170.0g-168.2g=1.8g

FeC2O4·xH2O ------xH2O

144+18x 18x

9g 1.8g

= 解得x=2g

實驗結束后若不繼續(xù)通氮氣,X值偏小。(3)裝置D中石灰水變渾濁,說明草酸亞鐵晶體分解生成了二氧化碳。(4)因為CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應生成黑色的鈀粉,故裝置E出現(xiàn)黑色物質(zhì),說明草酸亞鐵晶體分解生成了CO。同時裝置E還能吸收CO,防止污染大氣。

(5)9gFeC2O4·2H2O中鐵元素的質(zhì)量為:9g×=2.8g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應后裝置B中殘留黑色物質(zhì)中鐵元素的質(zhì)量為2.8g,設殘留黑色物質(zhì)的化學式為FexOy,

×3.6g=2.8g,解得=1,故殘留黑色物質(zhì)的化學式為FeO (6)草酸亞鐵晶體受熱分解生成水、二氧化碳、一氧化碳、氧化亞鐵,反應的化學方程式:FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2 +2H2O 【定量研究】因為FeO在空氣中不穩(wěn)定,易被氧化,BC段固體質(zhì)量增加,故發(fā)生反應的化學方程式: 4FeO+O2===2Fe2O3

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