Question

【題目】防止金屬腐蝕，特別是鋼鐵的銹蝕是世界科學研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題．鐵生銹的條件為與 同時接觸．鐵銹成分復雜，主要成分為氧化鐵(Fe2O3)， 物質(zhì)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(yīng)采取的措施是

（寫出一種）．

【查閱資料】小明同學發(fā)現(xiàn)鐵生銹是鐵與空氣中的物質(zhì)發(fā)生的一系列復雜的化學反應(yīng)，生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，后在在空氣中被氧化為氫氧化鐵[Fe(OH)3]，Fe(OH)3不穩(wěn)定，在日光照射下發(fā)生緩慢的分解反應(yīng)生成氧化鐵Fe2O3，鐵銹的化學式可簡單表示為Fe2O3·nH2O．

【提出問題】鐵銹（Fe2O3·nH2O）中n的值等于多少呢？

【問題探究】小明發(fā)現(xiàn)實驗室中有一保管不善的鐵粉，大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色，為了探究鐵銹（Fe2O3·nH2O）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(yīng)先 ，防止 ．

（2）A中的現(xiàn)象是 ，B中濃硫酸的作用是 ，D中堿石灰作用是 ．

（3）請指出該裝置中有一處明顯不足 ．

【數(shù)據(jù)處理】以下是加熱時間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖像及B、C中質(zhì)量不再變化時B中濃硫酸、C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況

（1）n的值是 ．

（2）寫出T3-T4時間段發(fā)生反應(yīng)的化學方程式 ．

（3）計算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

【答案】氧氣和水，氯化鈉或稀鹽酸；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；保持表面清潔干燥．

（1）通CO，趕走空氣；防止爆炸；

（2）紅棕色變?yōu)楹谏�，吸收水蒸氣，吸收CO2．

（3）尾氣沒有處理

【數(shù)據(jù)處理】（1）n值是3

（2）Fe2O3+3CO高溫2Fe + 3CO2 ；

（3）鐵的質(zhì)量分數(shù)20.7%

【解析】

試題分析：鐵生銹的條件為與氧氣和水，同時接觸．鐵銹成分復雜，主要成分為氧化鐵(Fe2O3)， 化鈉或稀鹽酸；物質(zhì)可加速鐵的銹蝕．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(yīng)采取的措施是保持表面清潔干燥．為了保證實驗安全，實驗開始時應(yīng)先通CO，趕走空氣；防止防止爆炸．A中的現(xiàn)象是紅棕色變?yōu)楹谏?/span>，B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，D中堿石灰作用是吸收CO2．該裝置中有一處明顯不足尾氣沒有處理，會造成空氣的污染，T3-T4時間段發(fā)生反應(yīng)的化學方程式Fe2O3+3CO高溫2Fe + 3CO2；設(shè)生成氧化鐵的質(zhì)量是X，

Fe2O3+3CO高溫2Fe + 3CO2

160 132

X 13.2克

列比例式得：160：X=132:13.2克 X=16克，水的質(zhì)量是=105.4克-100克=5.4克，

16:160=5.4克：18n 解得n=3，所以含有鐵銹的質(zhì)量=16克+5.4克=21.4克，所以鐵粉的質(zhì)量=27克-21.4克=5.6克，原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)=5.6克／27克×100%=20.7%。