Question

【題目】鐵及其化合物的有關知識

(一)鐵及其化合物的應用

1如圖1為某小兒硫酸亞鐵糖漿。適當服用該糖漿可治療_____(選填序號)。

A佝僂病

B侏儒癥

C貧血癥

2食品保鮮“雙吸劑”含鐵粉、食鹽等，如圖2為其原理探究實驗: 滴入食鹽水后,關閉分液漏斗活塞。一段時間后，鐵粉上出現紅色固體，氣球_______(選填“變大”、“不變”或“變小”)。食鹽水的作用是_______。

(二)鐵及其化合物的實驗

某化學興趣小組在實驗室中模擬工業煉鐵的原理，并探究CO與Fe2O3反應后的產物。

[查閱資料]:

草酸(H2C2O4) 固體與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，反應方程式為:

②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，濃硫酸是一種常用的干燥劑，堿石灰既能吸收二氧化碳也能吸水。于是他設計了如圖3的實驗裝置，結合裝置回答下列問題:

1圖中裝置C作用是______;

2從實驗操作程序和實驗安全看，首先要檢查裝置的氣密性，實驗開始先加熱_______(填A或D)處。

3該裝置設計有一個明顯缺陷，你認為是_______。

4將Fe粉溶于稀H2SO4,用點燃法檢驗生成的H2前必須_____。向反應后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe(OH)2沉淀，隨后沉淀變為灰綠色。白色沉淀變為灰綠色的原因之一是部分Fe(OH)2接觸空氣生成Fe(OH)3,反應的化學方程式_____。生成的Fe(OH)3分解為Fe2O3。過濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3[相對分子質量為644]。

(三)灰綠色固體的熱分解實驗

興趣小組稱取此固體6.44g,在科研人員的指導下用下圖裝置進行熱分解實驗。

[查閱資料]①Fe(OH)2在150℃~200℃時完全分解為FeO;

②FeSO4在450℃~ 500℃時完全分解為Fe2O3,

1加熱前后及過程中均通入N2,加熱結束后仍通一段時間N2的目的是________。

2控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱。測得剩余固體質量隨溫度的變化如圖所示。B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當加熱到t1℃時，裝置C中的現象為______。

①圖中E點對應的m1=_____。

②圖中F點對應物質中Fe2O3的質量為___g。

③科研人員將F點所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，已知加熱過程中發生反應，且反應前后固體總質量不變，得到純凈的化合物。請寫出該化合物的化學式______。

Answer 1

【答案】c 變小 加快鐵的生銹 除去水蒸氣 A 沒有尾氣回收裝置 驗純 使產生的氣體全部排出并吸收 高錳酸鉀溶液退色 6.08 3.20 Fe3O4

【解析】

(一)鐵及其化合物的應用

（1）小兒硫酸亞鐵糖漿可補充鐵元素，適當服用該糖漿可治療缺鐵性貧血。故選C。

（2）一段時間后，鐵粉上出現紅色固體，說明鐵已生銹，鐵生銹會消耗瓶內空氣中的氧氣，使瓶內壓強減小，氣球變小。在鐵生銹過程中，酸和鹽會加速鐵的銹蝕，所以食鹽水的作用是加快鐵的生銹。

(二)鐵及其化合物的實驗

（1）裝置C中裝入試劑是濃硫酸，濃硫酸有強吸水性，所以它的作用是除去一氧化碳氣體中的除去水蒸氣。

（2）從實驗操作程序和實驗安全看，首先要檢查裝置的氣密性，實驗開始先加熱A處，使產生的一氧化碳氣體把裝置內的空氣排出，以免加熱混有氧氣的一氧化碳發生爆炸。

（3）該裝置設計有一個明顯缺陷，一氧化碳是有毒氣體，沒有尾氣回收裝置。

（4）用點燃法檢驗生成的H2前必須驗純，防止點燃不純的氫氣發生爆炸。部分Fe(OH)2接觸空氣生成Fe(OH)3，反應的化學方程式為。

(三)灰綠色固體的熱分解實驗

（1）加熱前后及過程中均通入N2，加熱結束后仍通一段時間N2的目的是使產生的氣體全部排出并吸收。

（2）控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱。當加熱到t1℃時，固體質量逐漸減少，硫酸亞鐵發生分解反應，產生二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫被濃硫酸吸收，二氧化硫通入裝置C中接觸高錳酸鉀溶液，觀察到的現象為高錳酸鉀溶液退色。

（3）在220℃時，E點固體質量不再減少，說明2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3中氫氧化亞鐵已完全分解，設分解生成水的質量為X。

m1=6.44g-0.36g=6.08g

（4）2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3中含Fe2O3的質量為，含FeSO4的質量為， 在F點FeSO4已完全分解，

設分解生成氧化鐵的質量為Y。

則對應物質中Fe2O3的質量為

（5）F點所得剩余固體為氧化亞鐵和氧化鐵，將氧化亞鐵和氧化鐵隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，已知加熱過程中發生反應，且反應前后固體總質量不變，得到純凈的化合物。Fe(OH)2分解生成的氧化亞鐵的質量為，剩余固體為氧化亞鐵和氧化鐵中含鐵元素的質量為 ，氧化亞鐵中含氧元素的質量為 ，氧化鐵中含氧元素的質量為 。

設反應后生成的化合物的化學式為 ，則依據鐵元素與氧元素的質量比，列出比例式： ，解得 ,所以反應后生成的化合物的化學式為。