Question

14．善于提出問題、探究問題和解決問題是學好化學的重要方法，某研究性學習小組的同學在學習鐵及其化合物知識時進行了系列研究．
I．提出問題
問題1：鐵為何稱為黑色金屬？
問題2：鐵和氧氣在不同條件下能發(fā)生哪些反應？
問題3：鋼鐵廠在選礦時，如何測定鐵礦石中的含鐵量？
Ⅱ．解決問題
【問題1】上網(wǎng)查尋，有兩種說法
a．因為在鐵表面有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬
b．因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬
（1）你認為正確的說法是a（填“a”或“b”）
【問題2】通過學習，已經知道鐵絲在潮濕的空氣中能生銹，也能在純氧中燃燒．
（2）請寫出一種防止鋼鐵生銹的方法涂油或刷漆；
（3）請寫出鐵絲在純氧中燃燒的化學方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
【問題3】同學們參觀了某鋼鐵廠，了解到鋼鐵廠在選礦時測定鐵礦石中含鐵量的方法較多，小明結合所學知識，設計了如圖所示的實驗裝置測定某赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)．他稱取l0.0g赤鐵礦，當赤鐵礦中的Fe₂O₃全部還原為Fe時，剩余固體在CO的保護下冷卻、稱量．質量為7.6g（假設赤鐵礦中的雜質均不與CO反應）．
（6）圖中酒精燈的作用是將多余的CO氣體通過燃燒除掉，防止空氣的污染．
（7）該赤鐵礦中Fe₂O₃的質量分數(shù)為80%（列出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）鐵是在高溫下煉制成，高溫下會和空氣中的氧氣反應生成四氧化三鐵或氧化亞鐵，顏色都是黑色氧化物，氧化鐵是紅色氧化物，常溫下緩慢氧化或電化腐蝕生成得到，氧化鐵為紅色，四氧化三鐵為黑色；
（2）防止鐵生銹就是使鐵與水或氧氣隔絕；
（3）首先根據(jù)反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據(jù)化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可；
（4）根據(jù)一氧化碳有毒分析；
（5）根據(jù)反應前后質量變化利用質量差法分析Fe₂0₃的質量，進而計算該赤鐵礦中Fe₂0₃的質量分數(shù)．

解答 解：（1）由于氧化鐵為紅色，四氧化三鐵為黑色，則b的說法不正確，a說法正確．故填：a；
（2）防止鐵生銹就是使鐵與水或氧氣隔絕，可以采用涂油或刷漆的方法．故填：涂油或刷漆；
（3）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（4）由于CO有毒，不能直接排放，應該在排放尾氣的導氣管口放一盞燃著的酒精燈，將多余的CO氣體通過燃燒除掉．故填：將多余的CO氣體通過燃燒除掉，防止空氣的污染；
（5）設該赤鐵礦中Fe₂0₃的質量為x
Fe₂O₃ +3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，質量減少
160            112       160-112=48
x                        l0.0g-7.6g=2.4g
$\frac{160}{112}=\frac{x}{2.4g}$
x=8g
該赤鐵礦中Fe₂0₃的質量分數(shù)為$\frac{8g}{10g}$×100%=80%；
故填：80%．

點評 本題考查了物質的檢驗與鑒別方法、鐵及其氧化物的性質等知識，題目難度較大，注意掌握常見金屬單質及其化合物性質，明確物質檢驗與鑒別的實驗方案的設計方法．