Question

鐵是生活中常用的金屬．是某“取暖片”外包裝的圖片（如圖1）．該“取暖片”中發(fā)熱劑主要成分有鐵粉、氯化鈉、水、活性炭等，其發(fā)熱是利用鐵生銹時會放熱的原理．

（1）①發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)熱，原因是鐵要與

 

和

 

共同作用才會生銹．
②推測發(fā)熱劑成分中氯化鈉的作用是

 

．
③舉例生活中防止金屬鐵生銹的兩種方法：

 

、

 

．
（2）化學興趣小組的甲、乙、丙、丁四位同學對“取暖片”的成分產生了興趣．
Ⅰ．甲同學預測定“取暖片”中鐵粉的含量．取5.7g“取暖片”樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質量10.0g）中．在化學反應過程中對燒杯進行了五次稱量，數(shù)據(jù)記錄如下表：

反應時間	t0	t1	t2	t3	t4
燒杯和藥品質量/g	25.7	25.6	25.5	25.5	m

①表格中m的值為

 

克；反應中共產生氫氣

 

克；
②“取暖片”樣品鐵粉的質量分數(shù)

 

（精確到0.1%）
③乙同學提出質疑，他認為甲同學的實驗測定方案不合理，會導致Fe%結果偏大，試分析可能的原因：

 

Ⅱ．丙同學預測定一包已變質“取暖片”中Fe₂O₃的質量分數(shù)．取10g已變質“取暖片”樣品與過量的木炭粉混合，如圖2所示裝置完成實驗．（木炭粉有還原性，NaOH溶液用來吸收反應生成的CO₂，雜質不參加反應）
①實驗中持續(xù)通入干燥的氮氣，加熱前緩緩通入一段時間的作用是

 

②直玻璃管中發(fā)生的反應方程式

 

③充分反應后，丙同學測定NaOH溶液的質量增加了3.3g，通過計算幫助丙同學求出已變質“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)．
④丁同學提出質疑，他認為丙同學的測定方案不合理，會導致Fe₂O₃%的結果偏小，說一說他的理由：

 

（1條即可）

Answer 1

考點：金屬銹蝕的條件及其防護,實驗探究物質的組成成分以及含量,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）鐵與水和氧氣充分接觸時容易生銹，鹽溶液能夠促進鐵生銹；
（2）鐵與鹽酸能反應生成氫氣；根據(jù)氫氣的質量求算鐵的質量；根據(jù)一氧化碳于氧化鐵的反應進行分析判斷即可．

解答：解：（1）①鐵要與氧氣和水共同作用才會生銹，故填：氧氣，水；
②鹽存在時，會使鐵生銹的速度加快，故填：加快鐵的生銹速度；
③防銹就是破壞鐵生銹的條件，可以刷漆或者涂油，故填：刷漆，涂油；
（2）Ⅰ①t₁和t₂時燒杯中的質量相同，故反應進行完全，質量不再改變，m=25.5，生成氫氣的質量為5.7g+10.0g+10.0g-25.5g=0.2g，故填：25.5，0.2；
②設鐵的質量為x
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56                    2
x                     0.2g

56

x

=

2

0.2g

 x=5.6g
鐵的質量分數(shù)為：

5.6g

5.7g

×100%≈98.2%；
③產生的氫氣從溶液中逸出，會帶出水蒸氣，導致測得氫氣的質量偏大，從而鐵的質量分數(shù)偏大，故填：產生的氫氣從溶液中逸出，會帶出水蒸氣，導致測得氫氣的質量偏大；
Ⅱ①實驗中持續(xù)通入干燥的氮氣，加熱前緩緩通入一段時間的作用是排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸，故填：排盡裝置內的空氣；
②碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，故填：3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂；
③NaOH溶液的質量增加了3.3g，說明生成二氧化碳的質量是3.3g，設氧化鐵的質量為x
3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂
     320          132
     x           3.3g

320

x

=

132

3.3g

  x=8g
 已變質“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)為：

8g

10g

×100%=80%；
④木炭過量，則在高溫的條件下木炭會與生成的二氧化碳反應生成一氧化碳，導致二氧化碳的質量偏小，從而計算的氧化鐵的質量分數(shù)偏小，故填：在高溫的條件下木炭會與生成的二氧化碳反應生成一氧化碳，導致二氧化碳的質量偏小．

點評：本題考查了金屬的有關性質以及根據(jù)化學方程式的計算，完成此題，可以依據(jù)已有的知識結合題干題干的信息進行．