Question

【題目】鐵及其化合物有廣泛的應用．

（一）鐵的廣泛應用

（1）“加鐵醬油”中的鐵指的是________（填字母）．

A. 單質 B．元素 C．原子

（2）鐵制炊具加熱食物，說明鐵具有的性質是_______．

（3）鐵與鉻、鎳等金屬熔合可形成“不銹鋼”，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料．以上敘述中不涉及到_______（填字母）．

A．合金 B．無機非金屬材料 C．合成材料 D．復合材料

（二）草酸亞鐵晶體組成的測定

草酸亞鐵晶體（化學組成為FeC2O4·xH2O）是一種淡黃色晶體粉末．

【查閱資料】Ⅰ. CO能與氯化鈀（PdCl2）溶液反應生成黑色的鈀粉；

Ⅱ. FeO和Fe3O4都是黑色物質，FeO在空氣中不穩定，易被氧化．

草酸亞鐵晶體受熱分解生成四種氧化物，為確定分解產物及x的值，設計了如下實驗進行探究：（裝置C、D、E中藥品均足量）

【實驗設計】

【實驗步驟】

（1）連接裝置，___________；

（2）稱裝置B中固體質量、裝置C的質量；

（3）在裝置B中裝入一定質量的草酸亞鐵晶體，打開彈簧夾a、b，鼓入一段時間氮氣；

（4）用酒精燈加熱B裝置，直至晶體完全變成黑色，停止加熱；

（5）繼續通氮氣至裝置冷卻，關閉彈簧夾a、b；

（6）再次稱量裝置B中固體質量、裝置C的質量．

【進行實驗】該小組同學按上述實驗步驟進行實驗，并記錄了如下數據：

	裝置B中固體質量（/g）	裝置C的質量（/g）
實驗前	9.0	168.2
實驗后	3.6	170.0

【實驗分析及數據處理】

（1）加熱前先鼓入一段時間氮氣的目的是_______；

（2）實驗過程中，裝置C中固體變為藍色，說明草酸亞鐵晶體分解生成了________，FeC2O4·xH2O中x的值為____；實驗結束后若不繼續通氮氣，X值____（填“偏大”、“不變”或“偏小”）；

（3）裝置D中石灰水變渾濁，說明草酸亞鐵晶體分解生成了______；

（4）裝置E出現黑色物質，說明草酸亞鐵晶體分解生成了______；同時裝置E還具有的作用是______；

（5）根據上表數據，計算反應后裝置B中殘留黑色物質的化學式______；

（6）實驗后，裝置B中固體的顏色由淡黃色變成黑色，

寫出草酸亞鐵晶體受熱分解的化學方程式: ___；

【定量研究】

取3.60g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱，固體質量隨溫度變化的曲線如下圖所示，寫出BC段發生反應的化學方程式：________．

Answer 1

【答案】 B 導熱性 B 檢查裝置氣密性 排盡裝置內空氣，（防爆炸或排盡裝置內空氣，防止FeO被氧化等） H2O 2 偏小 CO2 CO 吸收CO，防止污染大氣 FeO FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2↑ +2H2O 4FeO+O2===2Fe2O3

【解析】（一）（1）單獨說名稱一般指元素。（2）鐵有良好的傳熱性，可制成炊具加熱食物。（3）不銹鋼屬于合金，聚乙烯纖維屬于合成材料，耐酸防護服材料屬于復合材料，故選B。（二）【實驗步驟】（1）有氣體參加或生成時，必須檢查裝置的氣密性。【實驗分析及數據處理】

（1）加熱前先鼓入一段時間氮氣的目的是排盡裝置內空氣，防止對實驗的干擾。（2）無水硫酸銅遇水變藍。裝置C反應前后的差量是生成水的質量：170.0g-168.2g=1.8g

FeC2O4·xH2O ------xH2O

144+18x 18x

9g 1.8g

= 解得x=2g

實驗結束后若不繼續通氮氣，X值偏小。（3）裝置D中石灰水變渾濁，說明草酸亞鐵晶體分解生成了二氧化碳。（4）因為CO能與氯化鈀（PdCl2）溶液反應生成黑色的鈀粉，故裝置E出現黑色物質，說明草酸亞鐵晶體分解生成了CO。同時裝置E還能吸收CO，防止污染大氣。

（5）9gFeC2O4·2H2O中鐵元素的質量為：9g×=2.8g，根據質量守恒定律，反應后裝置B中殘留黑色物質中鐵元素的質量為2.8g，設殘留黑色物質的化學式為FexOy，

×3.6g=2.8g，解得=1,故殘留黑色物質的化學式為FeO （6）草酸亞鐵晶體受熱分解生成水、二氧化碳、一氧化碳、氧化亞鐵，反應的化學方程式:FeC2O4·2H2OFeO+ CO↑+CO2↑ +2H2O 【定量研究】因為FeO在空氣中不穩定，易被氧化，BC段固體質量增加，故發生反應的化學方程式： 4FeO+O2===2Fe2O3