Question

【題目】材料是人類賴以生存和發展的重要物質，目前使用量最多的金屬材料仍然是鋼鐵。

（一）鐵材料的有關知識
（1）人類使用金屬先后經歷了“青銅”、“鐵器”時代，直到近代才開始大量使用鋁材料．
這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是 ．
（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．如圖1是我國1997年發行的紀念鋼產量首次突破1億噸的郵票．郵票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上敘述中不涉及到的材料是（選填序號）．
A．合金 B．無機非金屬材料 C．有機合成材料
②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應的化學方程式 。
③鋼鐵露置在空氣中易生銹，請提出防止其生銹的一種措施 ．
（3）（二）鐵及其化合物的實驗
將Fe粉溶于稀H2SO4 ， 此反應屬于（填基本反應類型）．用點燃法檢驗生成的H2前必須 ．
（4）向上述反應后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變為灰綠色．
①生成Fe（OH）2反應的化學方程式 ．
②白色沉淀變為灰綠色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3 ， 反應的化學方程式 ． 生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3 ．
③過濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對分子質量為644]．能證明固體已洗凈的方法為 ．
（5）（三）灰綠色固體的熱分解實驗
興趣小組稱取此固體6.44g，在科研人員的指導下用如圖2裝置進行熱分解實驗．
[查閱資料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃時完全分解為FeO；
②FeSO4在450℃～500℃時完全分解為Fe2O3 ， 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
加熱前后及過程中均通入N2 ， 加熱前通N2的目的是 ．
（6）控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱，測得剩余固體質量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當加熱到t1℃時，裝置C中的現象為 ．
①圖3中E點對應的m1= ．
②圖3中F點對應物質中Fe2O3的質量為 g．
③科研人員將F點所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4 ． 已知加熱過程中發生兩個反應，且反應前后固體總質量不變．請寫出其中一個反應的化學方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al、Fe、Cu
（2）B；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；涂油
（3）置換反應；驗純
（4）2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒有明顯變化
（5）將裝置內的空氣趕出
（6）紫紅色的溶液顏色慢慢變淺；6.08；3.2；Fe2O3+FeO Fe3O4
【解析】（一）Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al、Fe、Cu ；（2）敘述中不涉及到的材料是B．無機非金屬材料； ②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應的化學方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③防止鐵生銹的一種措施是涂油。
（二）（3）反應屬于置換反應；用點燃法檢驗生成的H2前必須驗純．（4）①生成Fe（OH）2反應的化學方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②反應的化學方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3 ． ③能證明固體已洗凈的方法為取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒有明顯變化．
（三）①加熱前通N2的目的是將裝置內的空氣趕出；（6）裝置C中的現象為紫紅色的溶液顏色慢慢變淺①圖3中E點對應的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ② F點對應物質中Fe2O3的質量為∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③反應的化學方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。根據所學知識和題中信息知，（一）鐵材料的有關知識。Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al、Fe、Cu ；（2）①敘述的青銅屬于合金；有機合成材料，聚乙烯塑料袋屬于有機合成材料。沒有涉及到無機非金屬材料；②以赤鐵礦為原料冶煉鐵反應的化學方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③鋼鐵露置在空氣中易生銹，防止其生銹的一種措施是涂油或刷漆，電鍍等措施；
（二）鐵及其化合物的實驗。（3）將Fe粉溶于稀H2SO4 ， 此反應屬于置換反應；因為氫氣有可燃性，不純點燃會發生爆炸，所以用點燃法檢驗生成的H2前必須驗純．（4）向上述反應后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，隨后沉淀變為灰綠色．①生成Fe（OH）2反應的化學方程式是2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．②白色沉淀變為灰綠色的原因之一是部分Fe（OH）2接觸空氣生成Fe（OH）3 ， 反應的化學方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解為Fe2O3 ． ③過濾、洗滌、低溫干燥得到灰綠色固體，其組成為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相對分子質量為644]．能證明固體已洗凈的方法為取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，沒有明顯變化．
（三）灰綠色固體的熱分解實驗。[查閱資料] ①Fe（OH）2在150℃～200℃時完全分解為FeO；②FeSO4在450℃～500℃時完全分解為Fe2O3 ， 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．加熱前后及過程中均通入N2 ， 加熱前通N2的目的是將裝置內的空氣趕出；（6）控制溫度在不同的范圍對A中樣品加熱，測得剩余固體質量隨溫度的變化如圖3所示．B裝置中濃硫酸只能吸收SO3和H2O，當加熱到t1℃時，裝置C中的現象為紫紅色的溶液顏色慢慢變淺∶2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3 ． Fe（OH）2→H2O；
×100％×6.44g＝1.8g, ＝ ,x＝0.36g, ①圖3中E點對應的m1=6.44g-0.36g＝6.08g. ②圖3中F點對應物質中Fe2O3的質量為∶ ×100％×6.44g＝3.04g. 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑． ＝ ,x＝1.6g, ×100％×6.44g＝1.6g, F點對應物質中Fe2O3的質量為∶1.6g+1.6g＝3.2g. ③科研人員將F點所得剩余固體隔絕空氣，在密閉容器中加熱到1400℃，得到純凈的磁性Fe3O4 ． 已知加熱過程中發生兩個反應，且反應前后固體總質量不變．其中一個反應的化學方程式是Fe2O3+FeO Fe3O4。