Question

【题目】材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
（1）（一）铁材料的有关知识
a.人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料．
这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
b.钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是（选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 ．
（2）（二）铁及其化合物的实验
a．将Fe粉溶于稀H2SO4 ， 此反应属于（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 ．
b．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3 ， 反应的化学方程式 ． 生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3 ．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 ．
（3）（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3 ， 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
a．加热前后及过程中均通入N2 ， 加热前通N2的目的是 ．
b．控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为 ．
①图3中E点对应的m1= ．
②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为g．
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4 ． 已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al、Fe、Cu；B；涂油
（2）置换反应；验纯；2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化
（3）将装置内的空气赶出；紫红色的溶液颜色慢慢变浅；6.08g；3.2；Fe2O3+FeO Fe3O4
【解析】（一）a、Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu；故填：Al、Fe、Cu；b、①钢和生铁属于金属材料、聚乙烯塑料属于有机合成材料，不包括无机非金属材料；故填：B；②用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ． 故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；③铁生锈的条件是与氧气和水共同接触，只要将铁制品与水或氧气隔绝就行了，所以在铁制品表面涂油、喷漆即可；故填：涂油（答案合理即可）；（二）a、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，是由一种单质与一种化合物反应生成新的单质与新的化合物，属于置换反应，氢气具有可燃性，若不纯点燃可能会发生爆炸，所以点燃氢气之前，一定要验纯；故填：置换反应；验纯；b、①硫酸亚铁与氢氧化钠发生复分解反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠；故填：2NaOH+FeSO4=Fe（OH）2↓+Na2SO4；②氢氧化亚铁、水与氧气反应生成氢氧化铁；故填：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；③若没有洗净则洗涤液中含有亚铁离子，可取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，若出现白色沉淀则没有洗净，否则就洗净了；故填：取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化；（三）a、加热前，通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，故填：将装置内的空气赶出；
b、高锰酸钾具有氧化性，能吸收二氧化硫，溶液由紫红色变浅，故填：紫红色的溶液颜色慢慢变浅；
①图3中E点对应的m1为2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中的氢氧化亚铁分解为FeO后剩余固体的质量，设生成水的质量为x
2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3﹣﹣2H2O
　　644 　　　　　　 36
　　6.44g x

x=0.36g
则m1=6.44g﹣0.36g=6.08g；故填：6.08；
②设生成Fe2O3的质量为y，
6.44g2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中含有FeSO4的质量为：6.44g× =3.04g6.44g2FeSO42Fe（OH）2Fe2O3中含有Fe2O3的质量为：6.44g× =1.6g，
2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 　　　　　　　 160
3.04g 　　　　　　　y

图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为1.6g+1.6g=3.2g；故填：3.2；
③氧化铁与氧化亚铁在高温的条件下反应生成了四氧化三铁；故填：Fe2O3+FeO Fe3O4 ．
【考点精析】本题主要考查了金属活动性顺序及其应用和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点，需要掌握在金属活动性顺序里：1、金属的位置越靠前，它的活动性就越强2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．（除K、Ca、Na）；注意：a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题．