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    16．绿矾（FeSO4•7H2O）是硫酸法生产钛白粉的主要副产物，可用于制备Fe2O3，复印用Fe3O4粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作，某研究性小组展开了系列研究．
    Ⅰ．制备Fe2O3
    【资料一】
    （1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体．
    （2）绿矾（FeSO4•7H2O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物．
    （3）SO2是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色．
    甲同学用如下装置制备Fe2O3并验证绿矾受热分解的其他产物：

    实验过程中发现：A中有红色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO3）析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是吸收有毒的二氧化硫或者是尾气处理（合理即可），
    绿矾高温分解的化学方程式为2FeSO4•7H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑．
    II．制备Fe3O4
    下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图，根据要求回答问题．

    【资料二】Fe（OH）2是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化．
    ①FeSO4溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式为FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe（OH）2↓；
    ②通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为 Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的是控制Fe（OH）3的转化率，沉淀M中Fe（OH）2 和Fe（OH）3的最佳质量比为90：214．
    （1）副产品P是Na2SO4，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→c→a→d．
    a．过滤     b．加热浓缩    c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
    （2）若制取Fe（OH）2，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO4溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O2），胶头滴管的正确使用方法是D（填字母）．
    III．制备还原铁粉
    制备还原铁粉的工业流程如下：

    （1）操作1的名称是过滤，NH4HCO3和FeSO4溶液反应的化学方程式为2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+H2O+FeCO3↓+（NH4）2SO4．
    （2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC）在氧气流中完全反应，得到0.22g CO2，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2（FexC与稀硫酸反应不产生H2）．试通过计算确定FexC的化学式（请写出计算过程）．

    分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息．

    解答 解：
    Ⅰ．制备Fe2O3
      由于实验本身是制备氧化铁的，所以试管中剩余固体应该是氧化铁，为红色物质．实验过程中发现：A中有 红色固体生成；B中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成；C中U形管内有无色晶体（SO3）析出；D中品红溶液褪色，说明有二氧化硫生成．所以反应物为绿矾，条件是高温，生成物为氧化铁、水、二氧化硫、三氧化硫，对应的化学方程式为 2FeSO4•7H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑．由于生成物有二氧化硫，且根据信息提示（3）“SO2是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色”，所以要处理尾气，装置E的作用是吸收有毒的二氧化硫或者是尾气处理（合理即可），
    绿矾高温分解的化学方程式为 2FeSO4•7H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑．
    II．
    由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为 Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的是控制Fe（OH）3的转化率．
     Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4+4H2O，
    90                       214
    两者质量比为90：214时恰好生成四氧化三铁，所以沉淀M中Fe（OH）2 和Fe（OH）3的最佳质量比为 90：214．
    （1）副产品P是 Na2SO4，由溶液N获得该副产品，由于题目给出了开始和结尾的操作，开始操作为加热浓缩，所以后续应该是冷却结晶，这样才能得到晶体进而过滤得到固体，然后加热让带结晶水的固体失去结晶水，所以操作顺序是b→c→a→d．
    （2）用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O2）时，胶头滴管的使用规则为悬空、垂直、不插入，所以胶头滴管的正确使用方法为 D．
    III．
    （1）操作1是难溶性固体钛酸亚铁和硫酸铵溶液分离，所以为过滤．NH4HCO3和FeSO4溶液反应生成二氧化碳、水、碳酸亚铁和硫酸铵，对应的化学方程式为 2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+H2O+FeCO3↓+（NH4）2SO4．
    （2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC）在氧气流中完全反应，得到0.22g CO2，可得对应的碳元素的质量为0.22g×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=0.06g．将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2（FexC与稀硫酸反应不产生H2）．
    设单质铁的质量为x．
    Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
    56                           2
    x                            0.48g
    $\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.48g}$
    x=13.44g
    则FexC中铁元素的质量为14.06g-13.44g-0.06g=0.56g
    则FexC中铁原子和碳原子个数比为$\frac{0.56g}{56}$：$\frac{0.06g}{12}$=2：1
    所以则FexC 化学式为Fe2C．
    故答案为：
    Ⅰ．制备Fe2O3
     红；吸收有毒的二氧化硫或者是尾气处理（合理即可）；2FeSO4•7H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑．
    II．制备Fe3O4
    90：214；
    （1）c→a；
    （2）D．
    III．制备还原铁粉
    （1）过滤； 2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+H2O+FeCO3↓+（NH4）2SO4．
    （2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC）在氧气流中完全反应，得到0.22g CO2，可得对应的碳元素的质量为0.22g×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=0.06g．将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2（FexC与稀硫酸反应不产生H2）．
    设单质铁的质量为x．
    Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
    56                           2
    x                            0.48g
    $\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.48g}$
    x=13.44g
    则FexC中铁元素的质量为14.06g-13.44g-0.06g=0.56g
    则FexC中铁原子和碳原子个数比为$\frac{0.56g}{56}$：$\frac{0.06g}{12}$=2：1
    所以则FexC 化学式为Fe2C．

    点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    6．回答下列与含碳物质有关的问题．
    （1）天然存在的硬度最大的物质名称是金刚石；
    （2）在CO和CO2中，可用于灭火的是二氧化碳；
    （3）Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等跟稀盐酸反应都能生成二氧化碳气体．

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    7．保护环境、节约能源、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式．
    （1）净水常用的方法有：沉淀法、过滤法、蒸馏法．其中一定能得到软水的是蒸馏法；
    （2）化石能源中较为清洁的燃料，含有的主要物质由碳、氢组成；
    （3）丙醇（化学式为C3H8O）是一种清洁燃料，它在一定量的氧气中燃烧的化学方程式可表示为
    C3H8O+4O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4H2O+2CO2+X，生成物X的化学式为CO．

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    科目：初中化学 来源： 题型：计算题

    4．某石灰厂新到一批石灰石，其中含有杂质二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不与盐酸反应，高温不分解）为测定石灰石样品的纯度，某化学研究性学习小组的同学分成三组实验测得数据如表：
    实验次数123
    稀盐酸质量（g）5050100
    样品质量（g）203020
    剩余物质质量（g）63.473.4113.4
    产生气体的质量（g）6.66.6
    （1）表格第3组空格中应填写的数据是6.6；
    （2）该实验中，第1、2（填数字）组同学的实验中，稀盐酸一定反应完全；
    （3）求出该石灰石样品的纯度． （请写出计算过程，否则不得分）

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列实验现象描述正确的是（　　）
    A．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
    B．细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
    C．镁条放入稀盐酸中，反应后溶液温度升高
    D．电解水实验中，正极产生的气体能燃烧

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    1．金属材料在国防建设中起着重要的作用，如图1为歼-15飞机在辽宁舰上起飞．

    （1）改装钱的辽宁舰舰身锈迹斑斑，钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O．
    （2）为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌比铁活泼性强的金属，小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图2的两个实验：
    ①实验一中，小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是选取的酸的种类不同．
    ②实验二中，若出现铁丝表面出现红色物质现象，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．
    （3）辽宁舰的建造耗费了大量的钢材，某兴趣小组在实验室用如图3所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数（装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称重赤铁矿样品的质量为wg）
    ①装置B中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
    ②要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是反应后装置B增加的质量或反应后装置A中样品减少的质量．

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    科目：初中化学 来源： 题型：计算题

    8．为测石灰石样品（杂质不溶于水，也不与酸反应）中碳酸钙质量分数，进行如图所示实验，计算：
    （1）观察到的现象是固体部分溶解，同时有气泡生成；
    （2）样品中碳酸钙的质量分数为多少？
    （3）稀盐酸中溶质质量分数为多少？

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    5．空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应．如图是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工业流程．请按要求回答下列问题
    （1）写出步骤③中发生反应的化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
    （2）上述化学反应中属于化合反应的有3个．
    （3）如图2是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明：硝酸铵应具有的性质是A（填字母）
    A、易溶于水  B、有挥发性  C、受热易分解
    施用该类肥料时，要避免与碱性物质混合使用，写出硝酸铵与熟石灰反应的化学方程式2NH4NO3+Ca（OH）2=Ca（NO3）2+2H2O+2NH3↑．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    10．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？
    【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变．
    【设计实验】甲、乙、丙三位同学设计的实验装置和选用药品分别如图A、B、C所示，他们在反应前后都进行了规范的操作和准确的称量．

    （1）写出A实验发生反应的化学方程式：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．实验装置中气球的作用是平衡装置内外的气压，防止瓶塞飞出．
    （2）丙进行了图C所示的实验，用细铁丝系住铜棒使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热．左端铜棒加热数分钟，停止加热后冷却，他观察到的现象是加热的一端铜棒变黑，铜棒加热的一端下沉．写出C实验发生反应的化学方程式：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
    【实验结论】
    甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
    乙、丙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等．
    （3）你认为甲的结论正确，请你认为丙实验结果产生的原因是：铜棒加热时，和空气中的氧气反应生成了氧化铜．
    【实验反思】：要使乙的实验能达到反应前后质量不变，可以做出的改变是把烧杯换成塞紧瓶塞的锥形瓶．

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