铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。(一)铁的应用和防护(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃*反应转化为...
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铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(一)铁的应用和防护
(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃*反应转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为______。
(2)铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O ,铁生锈主要与空气中的______有关。
(3)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是______。
(4)铁生锈的次要过程:
写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式______。
(5)为防止铁生锈,可对铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素质量比为21:8)保护膜,该氧化物的化学式为______。
(二)废铁的再利用
黄*铁*【NaFex(SO4)y(OH)z】是一种高效净水剂。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄*铁*的主要流程如下:
(1)将废铁屑研磨成粉末的目的是______。
(2)“*溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应,还发生的化学方程式有______和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(3)“转化1”发生反应的化学方程式为______。反应时温度不宜过高的原因是______。
(三)黄*铁*组成确定
称取9.70g黄*铁*,用下图装置进行热分解实验。
(资料)①NaFex(SO4)y(OH)z在T1℃分解会生成H2O(气态),提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体,并得到Fe203和Na2SO4。
②浓硫*可用于吸收SO3。
(1)装配好实验装置后,先要______。
(2)分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热,实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置,控制温度在T2℃,加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时,加热后均通入一段时间N2,目的是______。
(3)完全反应后,将A装置中固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得4.80g固体,将滤液蒸干得1.42g固体(不含结晶水)。
结论:NaFex(SO4)y(OH)z中,x:y:z=_______。
反思:若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【回答】
Fe + 2HCl= FeCl2 + H2↑ 水和氧气(或H20和O2) 加快铁的腐蚀 2Fe + O2 + 2CO2 == 2FeCO3 Fe3O4 增大接触面积,加快反应速率(或提高铁的浸取率) Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O 2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 == Fe2(SO4)3 + 2H2O 防止H2O2分解 检查装置的气密* 使生成的H2O和SO3分别被B装置和D装置充分吸收 3:2:6 偏小
【分析】
(一)(1)根据盐*和铁反应生成*化亚铁和*气进行分析;(2)根据铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀进行分析;(3)根据铁在*化*存在的环境中会加速锈蚀进行分析;(4)根据铁、氧气、二氧化碳反应生成碳*亚铁进行分析;(5)根据铁的氧化物中,Fe、O元素质量比为21:8进行分析;(二)(1)根据增大反应物的接触面积,可以加快反应速率进行分析;(2)根据铁和硫*反应生成硫*亚铁和*气进行分析;(3)根据硫*亚铁、硫*、过氧化*反应生成硫*铁和水,过氧化*受热易分解进行分析;(三)(1)根据有气体参加的反应,需要检验装置气密*进行分析;(2)根据通入氮气能形成气压差产生气流进行分析;(3)根据黄*铁*固体减少的质量是生成的水蒸气,不溶*的固体是氧化铁,溶液蒸发得到的固体是硫**进行分析;反思:根据碱石灰具有吸水*进行分析。
【详解】
(一)(1)盐*和铁反应生成*化亚铁和*气,化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;(2)铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀,所以铁生锈主要与空气中的氧气、水有关;(3)铁在*化*存在的环境中会加速锈蚀,所以NaCl在铁生锈中的作用是加速了铁的生锈;(4)铁、氧气、二氧化碳反应生成碳*亚铁,化学方程式为:2Fe+O2+2CO2═2FeCO3;(5)Fe、O元素质量比为21:8,设铁的氧化物的化学式为:FexOy,56x:16y=21:8,x:y=3:4 所以氧化物的化学式为:Fe3O4; (二)(1)增大反应物的接触面积,可以加快反应速率,所以将废铁屑研磨成粉末的目的是:加快反应速率; (2)铁和硫*反应生成硫*亚铁和*气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑; (3)硫*亚铁、硫*、过氧化*反应生成硫*铁和水,化学方程式为:2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O,过氧化*受热易分解,所以反应时温度不宜过高的原因是:温度过高,会造成过氧化*的分解; (三)(1)有气体参加的反应,需要检验装置气密*;(2)通入氮气能形成气压差产生气流,所以T1℃、T2℃时,加热后均通入一段时间N2,目的是:将装置内的气体全部排出;(3)黄*铁*固体减少的质量是生成的水蒸气,不溶*的固体是氧化铁,溶液蒸发得到的固体是硫**,所以氧化铁的质量为4.8g,硫**的质量为1.42g,水的质量为1.08g,所以x:y:z=3:2:6;反思:碱石灰具有吸水*,所以若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值偏小。
【点睛】
合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
知识点:如何正确书写化学方程式
题型:综合题
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