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
（1）（一）鐵材料的有關知識
a.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 ．
b.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 ．
（2）（二）鐵及其化合物的實驗
a．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 ．
b．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 ．
（3）（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↑．
a．加熱前后及過程中均通入N2 ， 加熱前通N2的目的是 ．
b．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；B；涂油
（2）置換反應；驗純；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
（3）將裝置內的空氣趕出；紫紅色的溶液顏色慢慢變淺；6.08g；3.2；Fe2O3+FeO Fe3O4
【解析】（一）a、Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al、Fe、Cu；故填：Al、Fe、Cu；b、①鋼和生鐵屬于金屬材料、聚乙烯塑料屬于有機合成材料，不包括無機非金屬材料；故填：B；②用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ． 故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；③鐵生銹的條件是與氧氣和水共同接觸，只要將鐵制品與水或氧氣隔絕就行了，所以在鐵制品表面涂油、噴漆即可；故填：涂油（答案合理即可）；（二）a、鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，是由一種單質與一種化合物反應生成新的單質與新的化合物，屬于置換反應，氫氣具有可燃性，若不純點燃可能會發生爆炸，所以點燃氫氣之前，一定要驗純；故填：置換反應；驗純；b、①硫酸亞鐵與氫氧化鈉發生復分解反應生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉；故填：2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4；②氫氧化亞鐵、水與氧氣反應生成氫氧化鐵；故填：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；③若沒有洗凈則洗滌液中含有亞鐵離子，可取少量洗滌液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液，若出現白色沉淀則沒有洗凈，否則就洗凈了；故填：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）a、加熱前，通入一段時間N2的目的是將裝置內的空氣趕出，故填：將裝置內的空氣趕出；
b、高錳酸鉀具有氧化性，能吸收二氧化硫，溶液由紫紅色變淺，故填：紫紅色的溶液顏色慢慢變淺；
①圖3中E點對應的m1為2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中的氫氧化亞鐵分解為FeO后剩余固體的質量，設生成水的質量為x
2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3﹣﹣2H2O
　　644 　　　　　　 36
　　6.44g x

x=0.36g
則m1=6.44g﹣0.36g=6.08g；故填：6.08；
②設生成Fe2O3的質量為y，
6.44g2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中含有FeSO4的質量為：6.44g× =3.04g6.44g2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中含有Fe2O3的質量為：6.44g× =1.6g，
2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 　　　　　　　 160
3.04g 　　　　　　　y

圖3中F點對應物質中Fe2O3的質量為1.6g+1.6g=3.2g；故填：3.2；
③氧化鐵與氧化亞鐵在高溫的條件下反應生成了四氧化三鐵；故填：Fe2O3+FeO Fe3O4 ．
【考點精析】本題主要考查了金屬活動性順序及其應用和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識點，需要掌握在金屬活動性順序里：1、金屬的位置越靠前，它的活動性就越強2、位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）3、位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．（除K、Ca、Na）；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．