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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。
(一)鐵的冶煉和應(yīng)用
(1)我國早在春秋戰(zhàn)國時期就開始生產(chǎn)和使用鐵器。
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①深埋的古墓中有些鐵器保存至今是因為
bc
bc
(填字母)。
a.鐵不活潑
b.密封缺氧
c.干燥少水
②膽礬為CuSO4晶體,《夢溪筆談》記載“熬膽礬鐵釜久亦化為銅”,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
。生鐵煉鋼,主要是降低
碳(或C)
碳(或C)
元素含量,除去生鐵中硅、硫和磷等元素。
(3)硫酸亞鐵可作為補鐵劑,其藥片表面包裹著用淀粉制作的糖衣,淀粉屬于
有機物
有機物
(填“無機物”或“有機物”)。如無此糖衣,F(xiàn)eSO4暴露在空氣中轉(zhuǎn)化成Fe(OH)SO4而失效,轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為
4FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO4
4FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO4

(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驗流程如圖2:菁優(yōu)網(wǎng)
(1)酸溶前將燒渣粉碎,目的是
增大接觸面積,加快反應(yīng)速率
增大接觸面積,加快反應(yīng)速率
。寫出酸溶時發(fā)生的一個化學(xué)方程式
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O、FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O、FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
。
(2)氧化時發(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
。
(3)過濾2所得固體必須洗滌,判斷固體已經(jīng)洗凈的方法是
取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO32或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生
取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO32或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生
。
(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。用下列裝置對鐵觸媒的制備進行研究。取48.00g鐵紅置于裝置A中,控制不同的溫度對其加熱,測得裝置B和C的質(zhì)量變化如表。
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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)裝配好實驗裝置后,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,影響測定結(jié)果)
趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(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,影響測定結(jié)果)

(3)加熱到650℃時,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
。
(4)用鐵紅制取鐵觸媒,裝置A應(yīng)控制的適宜溫度為
600
600
℃。

【答案】bc;Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2;碳(或C);有機物;4FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO4;增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O、FeO+H2SO4═FeSO4+H2O;溫度太高,H2O2發(fā)生分解;取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO32或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生;檢查裝置的氣密性;趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(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,影響測定結(jié)果);27:29;600
【解答】
【點評】
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