18.(一)铁的广泛应用
(1)“铁缺乏”被认为是全球三大“隐性饥饿”(微量营养元素缺乏)之首,贫血人员可以
多吃国家指定的铁强化“海天酱油”来补“铁”,这个“铁”指B.
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
(2)因为铁具有铁具有良好的导热性,制成铁锅,炒菜会有少量铁进入胃
(胃中含盐酸)转化为“离子”而被人体吸收,这个“离子”符号为Fe
2+.
(二)铁锈蚀条件的探究
(3)已知某铁锈成分:主要为Fe
2O
3•xH
2O及少量的FeCO
3.则:下列探究铁生锈所设计的实验方案,其中不必要做的实验是C.
A.①②B.③④C.⑤⑥D.⑤
(三)铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe
2O
3•x H
2O和FeCO
3.为确定其组成,现称取此铁锈样品22.5g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.
【查阅资料】
①Fe
2O
3•xH
2O$\frac{\underline{\;110℃\;}}{\;}$Fe
2O
3+xH
2O↑,FeCO
3$\frac{\underline{\;282℃\;}}{\;}$ FeO+CO
2↑;
②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.③浓硫酸:吸收水分;碱石灰:吸收水分与二氧化碳;浓氢氧化钠溶液比石灰水吸收二氧化碳能力强.
(4)装配好实验装置后,首先要检验装置气密性.
(5)装置A中的反应为:H
2C
2O
4(草酸)$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+CO
2↑+H
2O.通过B、C装置可得到干燥、
纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放c;洗气瓶C中应盛放a(选填序号).
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.足量氢氧化钠浓溶液
(6)现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化
为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重1.1g.则样品中FeCO
3的质量m(FeCO
3)=5.8g,
x=2.
(7)若缺少G装置,测得的m(FeCO
3)偏大(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会偏大.
(四)炼铁过程的探究
(8)写出用赤铁矿(主成分Fe
2O
3)炼铁主要原理的化学方程式Fe
2O
3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO
2.
【查阅资料】用CO还原Fe
2O
3炼铁的过程大致三个阶段:
阶段1:Fe
2O
3$\stackrel{500~600℃}{→}$ Fe
3O
4;
阶段2:Fe
3O
4$\stackrel{600~700℃}{→}$FeO;
阶段3:FeO $\stackrel{>700℃}{→}$ Fe.
(9)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.
请写出阶段3反应方程式:FeO $\stackrel{>700℃}{→}$Fe:FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO
2,图中G点对应的b=14.