Question

19．鐵元素對(duì)人類生命和生活具有重要意義．

（1）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金．
（2）如圖1所示，關(guān)閉K，將鐵絲放在潮濕的空氣中一段時(shí)間后，可觀察到導(dǎo)管內(nèi)液面上升；打開K后，觀察到導(dǎo)管內(nèi)液面下降，并且導(dǎo)管口有氣泡冒出，請(qǐng)解釋導(dǎo)管內(nèi)液面上升和下降的原因．
（3）利用如圖2裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe₂O₃并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物，已知草酸（H₂C₂O₄）在有濃硫酸存在并加熱的條件下，可以發(fā)生分解反應(yīng)生成CO、CO₂和H₂O．
①請(qǐng)寫出裝置A、C中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑，F(xiàn)e₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置中導(dǎo)管接口從左到右的連接順序?yàn)閍接h、i接b、c接d、e接f．
③從環(huán)保角度考慮，還需要對(duì)以上裝置進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述改進(jìn)措施將尾氣點(diǎn)燃．
（4）某化學(xué)興趣小組對(duì)一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：燒杯和稀硫酸共150g，加入的鐵樣品為9g，充分反應(yīng)后，稱得燒杯和剩余物質(zhì)的質(zhì)量共為158.7g，計(jì)算恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量．

Answer 1

分析 根據(jù)生鐵和鋼的區(qū)別、反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)裝置的連接以及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算進(jìn)行分析解答即可．

解答 解
：（1）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，故填：碳．
（2）關(guān)閉K，將鐵絲放在潮濕的空氣中一段時(shí)間后，可觀察到導(dǎo)管內(nèi)液面上升；打開K后，觀察到導(dǎo)管內(nèi)液面下降，并且導(dǎo)管口有氣泡冒出，是因?yàn)殍F生銹消耗燒瓶中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)變小，導(dǎo)管內(nèi)液面上升，故填：鐵生銹消耗燒瓶中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)變小，導(dǎo)管內(nèi)液面上升．
（3）利用如圖2裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe₂O₃并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物，已知草酸（H₂C₂O₄）在有濃硫酸存在并加熱的條件下，可以發(fā)生分解反應(yīng)生成CO、CO₂和H₂O．
①裝置A中草酸在濃硫酸和加熱的條件下反應(yīng)生成水、二氧化碳和一氧化碳，裝置C中一氧化碳和氧化鐵高溫反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故填：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑，F(xiàn)e₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②要制取純凈、干燥的一氧化碳，需要先通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，然后通過濃硫酸除去水，氣流需要長(zhǎng)進(jìn)短出，故要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置中導(dǎo)管接口從左到右的連接順序?yàn)閍接h、i接b、c接d、e接f．故填：a，h，i，b，c，d，e，f．
③一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，故從環(huán)保角度考慮，還需要將尾氣點(diǎn)燃，故填：將尾氣點(diǎn)燃．
（4）恰好完全反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：150g+9g-158.7g=0.3g
設(shè)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
           152   2
            x   0.3g
$\frac{152}{2}=\frac{x}{0.3g}$
x=22.8g
答：恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為22.8g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是金屬材料的有關(guān)知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．