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鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。某同學(xué)對(duì)鐵及某些含鐵物質(zhì)進(jìn)行探究。
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(一)鐵的冶煉和應(yīng)用
(1)我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。
①深埋的古墓中有些鐵器保存至今可能原因有
密封缺氧或干燥缺水(合理即可)
密封缺氧或干燥缺水(合理即可)
(任寫(xiě)一條)。
②《夢(mèng)溪筆談》記載“熬膽礬(CuSO4)鐵釜久亦化為銅”用化學(xué)方程式表示其原理:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
。
(2)用赤鐵礦高爐煉鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2
。
(二)鐵紅(Fe2O3)的制備
用工業(yè)燒渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制備化工原料鐵紅的實(shí)驗(yàn)流程如圖1:
(1)酸溶前將燒渣粉碎,目的是
增加接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
增加接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
。
(2)氧化時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO43+2H2O反應(yīng)溫度不宜太高,原因是
溫度太高,H2O2發(fā)生分解
溫度太高,H2O2發(fā)生分解

(三)鐵觸媒的制備
鐵觸媒是工業(yè)合成氨的催化劑,主要成分為Fe3O4。用如圖2裝置對(duì)鐵觸媒的制備進(jìn)行研究。取48.00g鐵紅置于裝置A中,控制不同的溫度對(duì)其加熱,測(cè)得裝置B和C的質(zhì)量變化如表。
表:裝置B和C的質(zhì)量變化
溫度/℃ 裝置B/g 裝置C/g
室溫 300.00 400.00
550 300.45 400.55
600 300.90 401.10
650 301.80 402.20
資料:加熱到500℃以上,F(xiàn)e2O3和CH4開(kāi)始反應(yīng),生成鐵的其他氧化物、CO2和H2O。溫度高于700℃,生成Fe。
(1)裝配好實(shí)驗(yàn)裝置后,先要
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
。
(2)加熱前后及過(guò)程中均需通入CH4,加熱前通CH4的目的是
趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測(cè)定結(jié)果)
趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測(cè)定結(jié)果)

(3)加熱到650℃時(shí),裝置A中剩余固體為FeO和Fe3O4的混合物,則兩物質(zhì)的質(zhì)量比m(FeO):m(Fe3O4)=
27:29
27:29

【答案】密封缺氧或干燥缺水(合理即可);Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2;增加接觸面積,使反應(yīng)更快更充分;溫度太高,H2O2發(fā)生分解;檢查裝置的氣密性;趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測(cè)定結(jié)果);27:29
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:42引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:75引用:1難度:0.7
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