鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。
一、鐵的應(yīng)用和防護
(1)某麥片中含微量鐵粉,食用后鐵粉與胃酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為人體可吸收的鐵元素,反應(yīng)的化學(xué)方程式 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(2)鐵銹主要成分是Fe2O3?nH2O,鐵生銹主要與空氣中的 氧氣、水氧氣、水有關(guān)。
(3)如圖實驗說明NaCl在鐵生銹中的作用是 加速了鐵的生銹加速了鐵的生銹。
(4)鐵生銹的次要過程:FeO2、H2O、CO2①FeCO3?nH2O一定條件②FeCO3,寫出Fe轉(zhuǎn)化為FeCO3?nH2O的化學(xué)方程式 2Fe+O2+2nH2O+2CO2═2FeCO3?nH2O2Fe+O2+2nH2O+2CO2═2FeCO3?nH2O。
(5)為防止鐵生銹,可對鐵制品“發(fā)藍”處理,在表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素質(zhì)量比為21:8)保護膜,該氧化物的化學(xué)式為 Fe3O4Fe3O4。
二、鐵銹組分的確定
某鐵銹成分為Fe2O3?xH2O和FeCO3。為確定其組成,興趣小組稱取此鐵銹樣品25.4g,在科研人員的指導(dǎo)下進行實驗。
資料:①Fe2O3?xH2O在110℃分解為Fe2O3和H2O,F(xiàn)eCO3在282℃分解為FeO和CO2。
②溫度高于500℃時鐵的氧化物才能被CO還原。
③濃硫酸具有吸水性,堿石灰能吸收水和二氧化碳。
(1)裝配好實驗裝置后,首先要 檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性。
(2)停止加熱后仍需繼續(xù)通CO,目的是防止倒吸和 生成的鐵被再次氧化生成的鐵被再次氧化。
(3)控制A裝置中的溫度為300℃對鐵銹進行熱分解,直至A裝置中剩余固體質(zhì)量不再變化為止,冷卻后裝置B增重3.6g,裝置C增重2.2g。則樣品中FeCO3的質(zhì)量m(FeCO3)=5.85.8g,x=22。
(4)若缺少D裝置,測得的m(FeCO3) 偏大偏大(選填“偏大”、“偏小”、“不變”,下同),x的值會 偏大偏大。
三、煉鐵過程的探究
(1)寫出工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分Fe2O3)煉鐵主要原理的化學(xué)方程式 Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2。
資料:CO還原Fe2O3煉鐵的過程大致分為三個階段:
階段1:3Fe2O3+CO 500~600℃ 2Fe3O4+CO2
階段2:Fe3O4+CO 600~700℃ 3FeO+CO2
階段3:FeO+CO >700℃ Fe+CO2
(2)將上述300℃熱分解后的A裝置中剩余固體繼續(xù)分階段升溫,進行CO還原鐵的氧化物煉鐵過程的探究。加熱時測定A中剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。
①300℃~500℃裝置A中剩余固體質(zhì)量沒有發(fā)生變化的原因是 在溫度為300℃~500℃時,一氧化碳與氧化鐵不發(fā)生反應(yīng)在溫度為300℃~500℃時,一氧化碳與氧化鐵不發(fā)生反應(yīng)。
②圖中F點對應(yīng)的a=18.018.0。
O
2
、
H
2
O
、
C
O
2
①
一定條件
②
高溫
高溫
500
~
600
℃
600
~
700
℃
>
700
℃
【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;氧氣、水;加速了鐵的生銹;2Fe+O2+2nH2O+2CO2═2FeCO3?nH2O;Fe3O4;檢查裝置的氣密性;生成的鐵被再次氧化;5.8;2;偏大;偏大;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;在溫度為300℃~500℃時,一氧化碳與氧化鐵不發(fā)生反應(yīng);18.0
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:60引用:1難度:0.3
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【分析交流】
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