金屬鐵及其制品是現(xiàn)代生活中不可缺少的材料和工具，在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用極為廣泛。請用所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題：
?Ⅰ.鐵與鐵的化合物
（1）金屬在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的用途，鐵是目前世界上使用最多的金屬。生活中常用鐵制成鐵鍋烹飪食物，主要是利用了鐵的延展性和 導(dǎo)熱導(dǎo)熱性。
（2）人體缺鐵會得貧血，常用碳酸亞鐵做補(bǔ)血劑，它還用作阻燃劑、催化劑以及皮革生產(chǎn)。在空氣中受熱發(fā)生的反應(yīng)為4FeCO3+O2 △ 2Fe2O3+4CO2，由此可知碳酸亞鐵做阻燃劑的原因為 消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣。
Ⅱ.鋼鐵的冶煉
《天工開物》中記載的“炒鋼法”，生產(chǎn)過程如圖1所示，其中潮泥灰主要成分是石灰石。
（3）在煉鐵爐中鼓入的空氣與礦物逆流而行的目的是 增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。
（4）不斷翻炒液態(tài)生鐵，是為了降低 碳碳元素的含量。
Ⅲ.鐵生銹的原理（如圖2）
（5）寫出Fe（OH）2轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3的化學(xué)方程式 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）34Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。
Ⅳ.鐵銹（Fe2O3?xH2O）組成的探究
學(xué)習(xí)小組為探究鐵銹的組成，取一定量純鐵粉放置在空氣中一段時間，然后稱取13.5g部分已經(jīng)結(jié)塊成紅棕色的鐵銹樣品按圖3所示裝置進(jìn)行探究，圖4為A中固體質(zhì)量隨加熱時間變化的關(guān)系圖。
（6）加熱到 T1T1時，F(xiàn)e2O3?xH2O開始分解生成Fe2O3和H2O。
（7）T3～T4時，CO還原Fe2O3至固體質(zhì)量不變，實驗中觀察到A中玻璃管的現(xiàn)象是 紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>。
（8）T5時，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值 8.48.4。（寫出計算過程）
（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為 33。
反應(yīng)前（g）
反應(yīng)后（g）
B
100
102.7
C
150
156.6
【答案】導(dǎo)熱；消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣；增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；碳；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；T1；紅棕色固體變?yōu)楹谏?.4；3【解答】【點評】聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。發(fā)布：2024/6/18 8:0:10組卷：113引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實驗探究的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器），化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列化學(xué)實驗。
試回答下列問題：
（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，按照要求設(shè)計實驗裝置，連接儀器。（提示：鹽酸中揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）
①所選儀器的連接順序為 （從左到右填寫儀器序號字母）。
②上述制二氧化碳的化學(xué)方程式為 。
③用儀器F收集二氧化碳?xì)怏w時，檢驗二氧化碳已收集滿的方法是：將燃著的木條放在集氣瓶 （填“瓶口”“瓶內(nèi)”之一），若木條火焰 ，則證明二氧化碳已收集滿。
（2）以過氧化氫溶液為原料（二氧化錳作催化劑）在實驗室中制取氧氣，并對某種塑料試樣的組成進(jìn)行分析探究實驗（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素），所選儀器按“A→B1→E→B2→C→堿石灰干燥管”的順序連接（B1、B2為濃硫酸洗氣瓶），檢查裝置氣密性，然后進(jìn)行實驗。使Wg該塑料試樣碎屑在充足氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）
①在該裝置中，洗氣瓶C的作用是 。
②Wg該塑料試樣充分燃燒后，測得儀器B2質(zhì)量增加ag,則該塑料試樣中含碳元素的質(zhì)量為 g（結(jié)果用代數(shù)式表示）。
-
2．化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究堿溶液的化學(xué)性質(zhì)時對堿的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行梳理和總結(jié)，并預(yù)測了陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。請完成下列問題。
（1）基于宏觀視角分析堿的化學(xué)性質(zhì)（如圖1）
①實驗A中，推入NaOH溶液后，可觀察到的現(xiàn)象是 。
②實驗C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
實驗結(jié)束后，小組同學(xué)對B試管中上層清液的溶質(zhì)成分產(chǎn)生疑問，作出猜想：
猜想一：只含有NaOH
猜想二：含有NaOH、Na2CO3
猜想三：含有NaOH、Ca（OH）2
同學(xué)取少量B試管中的清液分別置于甲、乙兩支試管中，進(jìn)行探究：
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
在試管甲中滴加碳酸鈉溶液
不產(chǎn)生白色沉淀
猜想三錯誤
在試管乙中緩慢滴加足量稀鹽酸
猜想二正確
③通過A、B、C、D四組實驗探究活動，可以總結(jié)出堿的化學(xué)性質(zhì)有 （寫一點即可）。
（2）基于微觀視角分析堿的共性（如圖2）
燒杯A和燒杯B中分別盛有氫氧化鈉溶液和氫氧化鋇溶液，向燒杯A和燒杯B中分別加入硝酸鐵溶液，出現(xiàn)的相同實驗現(xiàn)象是 ，從微觀角度分析現(xiàn)象相同的原因是 。
（3）基于微觀視角分析堿的差異性
向燒杯B中滴加硫酸鉀溶液，反應(yīng)的微觀示意圖如上圖所示，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，實驗現(xiàn)象為 ，而向燒杯A中滴加硫酸鉀溶液與燒杯B中現(xiàn)象不同，從微觀角度分析原因是 。
【總結(jié)】通過以上分析，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。
（4）基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”預(yù)測陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
燒杯C中盛有某溶液，請根據(jù)所含的微粒，預(yù)測該溶液能與下列試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有 （填字母序號）。
A.氯化鉀溶液
B.銅片
C.硝酸鈉溶液
D.稀鹽酸溶液
-
3．同學(xué)們對鐵及其化合物的問題進(jìn)行探究。
探究一：鐵的應(yīng)用
（1）《天工開物》中記載：取鹽井水“入于釜中煎煉頃刻結(jié)鹽”。煎煉時利用鐵釜的 性。生活中，鐵粉常用作脫氧劑，原理是 。
探究二：FeOOH（羥基氧化鐵）在化工、建筑、醫(yī)藥等方面有著廣泛應(yīng)用。
（2）火星探測器發(fā)回的信息表明，火星上存在FeOOH，從而證明火星表面曾經(jīng)存在過水，其理由為 。
（3）活性FeOOH可除去石油開采過程中的有害氣體H2S，并獲得S，原理如下。
FeOOHH2S過程1Fe2S3?H2O空氣過程2FeOOH+S
與氫氧化鈉溶液吸收H2S氣體相比，F(xiàn)eOOH除去硫化氫的優(yōu)點為 ，過程2中化合價發(fā)生變化的元素為 。
探究三：碳酸亞鐵應(yīng)用非常廣泛，可以做補(bǔ)血劑、阻燃劑、催化劑，還可用于皮革生產(chǎn)。
（4）碳酸亞鐵在空氣中受熱發(fā)生的反應(yīng)為4FeCO3+O2 △ 2Fe2O3+4CO2，它可以做阻燃劑的原因為 、 。
（5）FeCO3的制備
某興趣小組同學(xué)利用如圖裝置，通過FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)制取FeCO3。
實驗步驟如下：
a.檢查裝置氣密性，添加藥品，并將導(dǎo)管末端插入C中水面以下；
b.裝置A中打開K1、K3，關(guān)閉K2制取硫酸亞鐵，并將整個裝置內(nèi)的空氣排盡；
c.操作開關(guān)，將A中溶液導(dǎo)入B中產(chǎn)生FeCO3沉淀；
d.將B中混合物分離提純，獲得純凈的碳酸亞鐵產(chǎn)品。
步驟c中應(yīng)打開開關(guān) （選填“K1”“K2”或“K3”），并關(guān)閉其他開關(guān)，反應(yīng)過程中控制B裝置溫度在50℃左右，原因為 。
（6）FeCO3的含量測定
興趣小組同學(xué)為確定某樣品中FeCO3的含量，稱取20.0g固體做如圖所示的實驗。
（其它雜質(zhì)與稀硫酸不產(chǎn)生氣體；堿石灰是CaO和NaOH的混合物）
①反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄒ欢螘r間N2的目的為 。
②實驗結(jié)束后，測得裝置F增重0.88g,則20.0g固體中FeCO3的質(zhì)量為 ？（寫出計算過程）
③如果去掉裝置G，會使實驗結(jié)果 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
△
紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>。
（8）T5時，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值
（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為
（8）T5時，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值
8.4
8.4
。（寫出計算過程）（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為
3
3
。| 反應(yīng)前（g） | 反應(yīng)后（g） | |
| B | 100 | 102.7 |
| C | 150 | 156.6 |
【答案】導(dǎo)熱；消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣；增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；碳；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；T1；紅棕色固體變?yōu)楹谏?.4；3
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/18 8:0:10組卷：113引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實驗探究的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器），化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列化學(xué)實驗。
試回答下列問題：
（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，按照要求設(shè)計實驗裝置，連接儀器。（提示：鹽酸中揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）
①所選儀器的連接順序為（從左到右填寫儀器序號字母）。
②上述制二氧化碳的化學(xué)方程式為。
③用儀器F收集二氧化碳?xì)怏w時，檢驗二氧化碳已收集滿的方法是：將燃著的木條放在集氣瓶（填“瓶口”“瓶內(nèi)”之一），若木條火焰，則證明二氧化碳已收集滿。
（2）以過氧化氫溶液為原料（二氧化錳作催化劑）在實驗室中制取氧氣，并對某種塑料試樣的組成進(jìn)行分析探究實驗（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素），所選儀器按“A→B1→E→B2→C→堿石灰干燥管”的順序連接（B1、B2為濃硫酸洗氣瓶），檢查裝置氣密性，然后進(jìn)行實驗。使Wg該塑料試樣碎屑在充足氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）
①在該裝置中，洗氣瓶C的作用是。
②Wg該塑料試樣充分燃燒后，測得儀器B2質(zhì)量增加ag,則該塑料試樣中含碳元素的質(zhì)量為g（結(jié)果用代數(shù)式表示）。發(fā)布：2024/12/24 11:30:2組卷：358引用：4難度：0.5 -
2．化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究堿溶液的化學(xué)性質(zhì)時對堿的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行梳理和總結(jié)，并預(yù)測了陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。請完成下列問題。
（1）基于宏觀視角分析堿的化學(xué)性質(zhì)（如圖1）
①實驗A中，推入NaOH溶液后，可觀察到的現(xiàn)象是。
②實驗C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
實驗結(jié)束后，小組同學(xué)對B試管中上層清液的溶質(zhì)成分產(chǎn)生疑問，作出猜想：
猜想一：只含有NaOH
猜想二：含有NaOH、Na2CO3
猜想三：含有NaOH、Ca（OH）2
同學(xué)取少量B試管中的清液分別置于甲、乙兩支試管中，進(jìn)行探究：
③通過A、B、C、D四組實驗探究活動，可以總結(jié)出堿的化學(xué)性質(zhì)有實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 在試管甲中滴加碳酸鈉溶液 不產(chǎn)生白色沉淀 猜想三錯誤 在試管乙中緩慢滴加足量稀鹽酸 猜想二正確 （寫一點即可）。
（2）基于微觀視角分析堿的共性（如圖2）
燒杯A和燒杯B中分別盛有氫氧化鈉溶液和氫氧化鋇溶液，向燒杯A和燒杯B中分別加入硝酸鐵溶液，出現(xiàn)的相同實驗現(xiàn)象是，從微觀角度分析現(xiàn)象相同的原因是。
（3）基于微觀視角分析堿的差異性
向燒杯B中滴加硫酸鉀溶液，反應(yīng)的微觀示意圖如上圖所示，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，實驗現(xiàn)象為，而向燒杯A中滴加硫酸鉀溶液與燒杯B中現(xiàn)象不同，從微觀角度分析原因是。
【總結(jié)】通過以上分析，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。
（4）基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”預(yù)測陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
燒杯C中盛有某溶液，請根據(jù)所含的微粒，預(yù)測該溶液能與下列試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有（填字母序號）。
A.氯化鉀溶液
B.銅片
C.硝酸鈉溶液
D.稀鹽酸溶液發(fā)布：2024/12/24 11:30:2組卷：45引用：2難度：0.6 -
3．同學(xué)們對鐵及其化合物的問題進(jìn)行探究。
探究一：鐵的應(yīng)用
（1）《天工開物》中記載：取鹽井水“入于釜中煎煉頃刻結(jié)鹽”。煎煉時利用鐵釜的性。生活中，鐵粉常用作脫氧劑，原理是。
探究二：FeOOH（羥基氧化鐵）在化工、建筑、醫(yī)藥等方面有著廣泛應(yīng)用。
（2）火星探測器發(fā)回的信息表明，火星上存在FeOOH，從而證明火星表面曾經(jīng)存在過水，其理由為。
（3）活性FeOOH可除去石油開采過程中的有害氣體H2S，并獲得S，原理如下。
FeOOHFe2S3?H2OH2S過程1FeOOH+S空氣過程2
與氫氧化鈉溶液吸收H2S氣體相比，F(xiàn)eOOH除去硫化氫的優(yōu)點為，過程2中化合價發(fā)生變化的元素為。
探究三：碳酸亞鐵應(yīng)用非常廣泛，可以做補(bǔ)血劑、阻燃劑、催化劑，還可用于皮革生產(chǎn)。
（4）碳酸亞鐵在空氣中受熱發(fā)生的反應(yīng)為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，它可以做阻燃劑的原因為△、。
（5）FeCO3的制備
某興趣小組同學(xué)利用如圖裝置，通過FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)制取FeCO3。
實驗步驟如下：
a.檢查裝置氣密性，添加藥品，并將導(dǎo)管末端插入C中水面以下；
b.裝置A中打開K1、K3，關(guān)閉K2制取硫酸亞鐵，并將整個裝置內(nèi)的空氣排盡；
c.操作開關(guān)，將A中溶液導(dǎo)入B中產(chǎn)生FeCO3沉淀；
d.將B中混合物分離提純，獲得純凈的碳酸亞鐵產(chǎn)品。
步驟c中應(yīng)打開開關(guān)（選填“K1”“K2”或“K3”），并關(guān)閉其他開關(guān)，反應(yīng)過程中控制B裝置溫度在50℃左右，原因為。
（6）FeCO3的含量測定
興趣小組同學(xué)為確定某樣品中FeCO3的含量，稱取20.0g固體做如圖所示的實驗。
（其它雜質(zhì)與稀硫酸不產(chǎn)生氣體；堿石灰是CaO和NaOH的混合物）
①反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄒ欢螘r間N2的目的為。
②實驗結(jié)束后，測得裝置F增重0.88g,則20.0g固體中FeCO3的質(zhì)量為？（寫出計算過程）
③如果去掉裝置G，會使實驗結(jié)果（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。發(fā)布：2024/12/24 10:30:2組卷：184引用：4難度：0.5
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