Question

【題目】防止金屬腐蝕，特別是鋼鐵的銹蝕是世界科學家研究和技術領域中的重大問題。
（1）鐵生銹的條件為與同時解除，鐵銹成分復雜，主要成分為氧化鐵（Fe2O3）物質可加速鐵的銹蝕．用鹽酸除去鐵銹的化學方程式為 ， 為了防止鐵制品生銹，應采取的措施是（寫出一種）．
（2）【查閱資料】小明同學發現鐵生銹是鐵與空氣中的物質發生的一系列復雜的化學反應，生成氫氧化亞鐵【Fe（OH）2】，后再在空氣中被氧化為氫氧化鐵【Fe（OH）3】，Fe（OH）3不穩定，在陽光照射下發生緩慢的分解反應生成氧化鐵（Fe2O3），鐵銹的化學式可簡單表示為Fe2O3nH2O．
【提出問題】鐵銹（Fe2O3nH2O）中的n的值等于多少呢？
【問題探究】小明發現實驗室中有一保管不善的鐵粉，大部分已經結塊成紅褐色，為了探究鐵銹（Fe2O3nH2O）的組成，稱取27.0g這種鐵粉樣品，按如圖所示裝置進行實驗．

①為了保證實驗安全，實驗開始時應先 ， 防止 ．
②A中的現象是 ， B中濃硫酸的作用是 ． D中堿石灰的作用是
③請指出該裝置中有一處明顯不足 ．
（3）【數據處理】一下是加熱時間和A中固體質量關系圖象及B、C中質量補在變化時B中濃硫酸，C中堿石灰裝置質量變化情況．
①n的值是多少？
②寫出T3﹣T4時間段發生反應的化學方程式．
③計算原樣品中單質鐵的質量分數．

Answer 1

【答案】
（1）水和氧氣；酸、鹽等；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一層油漆
（2）通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡；發生爆炸；紅褐色固體變成黑色固體；吸收反應生成的水；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置；沒有處理尾氣
（3）

①3

②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

③樣品中鐵銹的質量為：16g+5.4g=21.4g，

原樣品中單質鐵的質量分數為：=20.7%，

答：原樣品中單質鐵的質量分數為20.7%．

【解析】解：鐵生銹的條件為與水和氧氣同時接觸，酸、鹽等物質可加速鐵的銹蝕．
故填：水和氧氣；酸、鹽等．
用鹽酸除去鐵銹的化學方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，為了防止鐵制品生銹，應采取的措施是涂一層油漆，或鍍一層金屬等．
故填：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一層油漆．
【問題探究】①為了保證實驗安全，實驗開始時應先通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡，防止發生爆炸．故填：通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡；發生爆炸．②A中的現象是紅褐色固體變成黑色固體，B中濃硫酸的作用是吸收反應生成的水，D中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置．
故填：紅褐色固體變成黑色固體；吸收反應生成的水；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置．③該裝置中一處明顯不足是沒有處理尾氣．
故填：沒有處理尾氣．
【數據處理】（1）加熱鐵銹時，首先失去結晶水，結晶水的質量為：27g﹣21.6g=5.4g，
設氧化鐵的質量為x，
反應生成水的質量為：105.4g﹣100g=5.4g，與左圖中數據符合；
反應生成二氧化碳質量為：163.2g﹣150g=13.2g，
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，
160 132
x 13.2g

x=16g，
根據題意有： = ，
n=3，
故填：3．
2）T3﹣T4時間段時，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，發生反應的化學方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
3）樣品中鐵銹的質量為：16g+5.4g=21.4g，
原樣品中單質鐵的質量分數為： =20.7%，
答：原樣品中單質鐵的質量分數為20.7%．
【考點精析】通過靈活運用鐵銹的主要成分和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式，掌握鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3XH2O）；注意：a、配平 b、條件 c、箭號即可以解答此題．