Question

【題目】防止金屬腐蝕，特別是鋼鐵的銹蝕是世界科學(xué)家研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題。
（1）鐵生銹的條件為與同時解除，鐵銹成分復(fù)雜，主要成分為氧化鐵（Fe2O3）物質(zhì)可加速鐵的銹蝕．用鹽酸除去鐵銹的化學(xué)方程式為 ， 為了防止鐵制品生銹，應(yīng)采取的措施是（寫出一種）．
（2）【查閱資料】小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)鐵生銹是鐵與空氣中的物質(zhì)發(fā)生的一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化亞鐵【Fe（OH）2】，后再在空氣中被氧化為氫氧化鐵【Fe（OH）3】，F(xiàn)e（OH）3不穩(wěn)定，在陽光照射下發(fā)生緩慢的分解反應(yīng)生成氧化鐵（Fe2O3），鐵銹的化學(xué)式可簡單表示為Fe2O3nH2O．
【提出問題】鐵銹（Fe2O3nH2O）中的n的值等于多少呢？
【問題探究】小明發(fā)現(xiàn)實驗室中有一保管不善的鐵粉，大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色，為了探究鐵銹（Fe2O3nH2O）的組成，稱取27.0g這種鐵粉樣品，按如圖所示裝置進行實驗．

①為了保證實驗安全，實驗開始時應(yīng)先 ， 防止 ．
②A中的現(xiàn)象是 ， B中濃硫酸的作用是 ． D中堿石灰的作用是
③請指出該裝置中有一處明顯不足 ．
（3）【數(shù)據(jù)處理】一下是加熱時間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖象及B、C中質(zhì)量補在變化時B中濃硫酸，C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況．
①n的值是多少？
②寫出T3﹣T4時間段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
③計算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

【答案】
（1）水和氧氣；酸、鹽等；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一層油漆
（2）通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡；發(fā)生爆炸；紅褐色固體變成黑色固體；吸收反應(yīng)生成的水；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置；沒有處理尾氣
（3）

①3

②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

③樣品中鐵銹的質(zhì)量為：16g+5.4g=21.4g，

原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為：=20.7%，

答：原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為20.7%．

【解析】解：鐵生銹的條件為與水和氧氣同時接觸，酸、鹽等物質(zhì)可加速鐵的銹蝕．
故填：水和氧氣；酸、鹽等．
用鹽酸除去鐵銹的化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，為了防止鐵制品生銹，應(yīng)采取的措施是涂一層油漆，或鍍一層金屬等．
故填：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一層油漆．
【問題探究】①為了保證實驗安全，實驗開始時應(yīng)先通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡，防止發(fā)生爆炸．故填：通入一會兒一氧化碳把玻璃管中的空氣排盡；發(fā)生爆炸．②A中的現(xiàn)象是紅褐色固體變成黑色固體，B中濃硫酸的作用是吸收反應(yīng)生成的水，D中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置．
故填：紅褐色固體變成黑色固體；吸收反應(yīng)生成的水；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置．③該裝置中一處明顯不足是沒有處理尾氣．
故填：沒有處理尾氣．
【數(shù)據(jù)處理】（1）加熱鐵銹時，首先失去結(jié)晶水，結(jié)晶水的質(zhì)量為：27g﹣21.6g=5.4g，
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成水的質(zhì)量為：105.4g﹣100g=5.4g，與左圖中數(shù)據(jù)符合；
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為：163.2g﹣150g=13.2g，
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，
160 132
x 13.2g

x=16g，
根據(jù)題意有： = ，
n=3，
故填：3．
2）T3﹣T4時間段時，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
3）樣品中鐵銹的質(zhì)量為：16g+5.4g=21.4g，
原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為： =20.7%，
答：原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為20.7%．
【考點精析】通過靈活運用鐵銹的主要成分和書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式，掌握鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3XH2O）；注意：a、配平 b、條件 c、箭號即可以解答此題．