Question

【題目】我國鋼鐵年產(chǎn)量居世界第一，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（一）工業(yè)煉鐵

工業(yè)上以空氣、鐵礦石、石灰石和_____（寫名稱）為原料來冶煉生鐵。石灰石的作用是_____，鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，某煉鐵廠用赤鐵礦來煉鐵，其煉鐵的主要原理是_____（用化學(xué)方程式表示）。

（二）鐵生銹探究

已知某鐵銹的成分為 Fe2O3xH2O和FeCO3，某興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下測定其組成。

（提出問題1）鐵銹的成分是什么？

根據(jù)鐵銹的成分推測，反應(yīng)物除了空氣中的氧氣和水蒸氣之外，還有_____參加了反應(yīng)。

（提出問題2）如何確定此鐵銹的組成？

（查閱資料）

①Fe2O3xH2O失去結(jié)晶水溫度為110℃，FeCO3在282℃分解為FeO和CO2，Fe2O3在 300℃時不分解。

②本實驗條件下，二氧化碳?xì)怏w的密度為1.80g/L，裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣和二氧化碳對相關(guān)數(shù)據(jù)測定的影響可忽略不計。

（設(shè)計方案）興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（夾持儀器省略）進(jìn)行實驗。

（B裝置中藥品足量）

（實驗步驟）

①連接儀器，并_____。

②取一定量此鐵銹樣品，準(zhǔn)確稱得其質(zhì)量為 5.44g。

③按圖所示裝入藥品，測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)I。

④連接 A、B、C 裝置，關(guān)閉裝置A中活塞，C裝置讀數(shù)后，控制A裝置在300℃進(jìn)行實驗。當(dāng)觀察到C裝置中有_____現(xiàn)象時，停止加熱，待裝置冷卻后，再次測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)Ⅱ。

（相關(guān)數(shù)據(jù)）

	Ⅰ	Ⅱ
A 裝置的質(zhì)量/g	55.44	53.92
B 裝置的質(zhì)量/g	102.00	103.08
C 裝置讀數(shù)/mL	0	244.4

（問題討論）

（1）裝置B中濃硫酸的作用是_____。

（2）量氣管中水面上放油的目的是_____。

（3）分析計算測量的數(shù)據(jù)，求FeCO3的質(zhì)量（寫出計算過程）。_________

（4）下列數(shù)據(jù)組合能確定Fe2O3xH2O中x的是_____（填序號）。

①A、B 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)

②A、C 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)

③B、C 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)

（拓展）請你列舉一條生活中防止菜刀生銹的措施_____。

Answer 1

【答案】焦炭 將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 二氧化碳 檢查裝置氣密性 量氣管內(nèi)液面不再下降 除去氣體中的水蒸氣 防止二氧化碳溶于水 1.16g ①②③ 保持菜刀的清潔與干燥（或涂抹一層植物油）

【解析】

（一）工業(yè)上以空氣、鐵礦石、石灰石和焦炭為原料來冶煉生鐵。石灰石的作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣，鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，某煉鐵廠用赤鐵礦來煉鐵，其煉鐵的主要原理是在高溫的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；故填：焦炭；將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

（二）[提出問題1]根據(jù)鐵生銹的成分推測，參加反應(yīng)的除了空氣中的氧氣和水蒸氣之外，還有二氧化碳參加了反應(yīng)；故填：二氧化碳；

[實驗步驟]

①連接儀器，并檢查裝置氣密性。故填：檢查裝置氣密性；

②取一定量此鐵銹樣品，準(zhǔn)確稱得其質(zhì)量為 5.44g。

③按圖所示裝入藥品，測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)I。

④連接 A、B、C 裝置，關(guān)閉裝置A中活塞，C裝置讀數(shù)后，控制A裝置在300℃進(jìn)行實驗。當(dāng)觀察到C裝置中有量氣管內(nèi)液面不再下降現(xiàn)象時，停止加熱，待裝置冷卻后，再次測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)II．故填：量氣管內(nèi)液面不再下降；

[問題討論]（1）濃硫酸具有吸水性，所以裝置B中濃硫酸的作用是除去氣體中的水蒸氣；故填：除去氣體中的水蒸氣；

（2）量氣管用來測量二氧化碳的體積，因此要加入植物油防止二氧化碳溶于水；故填：防止二氧化碳溶于水；

（3）生成二氧化碳的體積為244.4mL＝0.244L，其質(zhì)量為：1.80g/L×0.244L≈0.44g

設(shè)FeCO3的質(zhì)量為x，則：

x＝1.16g

答：FeCO3的質(zhì)量為1.16g；

（4）下列數(shù)據(jù)組合能確定樣品組成的是：①A、B 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)；②A、C 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)；③B、C 裝置反應(yīng)前后測得的數(shù)據(jù)；故填：①②③；

[拓展]保持菜刀的清潔與干燥（或涂抹一層植物油）可以防止生銹。故填：保持菜刀的清潔與干燥（或涂抹一層植物油）。