Question

【题目】铁及其化合物的有关知识

(一)铁及其化合物的应用

1如图1为某小儿硫酸亚铁糖浆。适当服用该糖浆可治疗_____(选填序号)。

A佝偻病

B侏儒症

C贫血症

2食品保鲜“双吸剂”含铁粉、食盐等，如图2为其原理探究实验: 滴入食盐水后,关闭分液漏斗活塞。一段时间后，铁粉上出现红色固体，气球_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。食盐水的作用是_______。

(二)铁及其化合物的实验

某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe2O3反应后的产物。

[查阅资料]:

草酸(H2C2O4) 固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为:

②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，浓硫酸是一种常用的干燥剂，碱石灰既能吸收二氧化碳也能吸水。于是他设计了如图3的实验装置，结合装置回答下列问题:

1图中装置C作用是______;

2从实验操作程序和实验安全看，首先要检查装置的气密性，实验开始先加热_______(填A或D)处。

3该装置设计有一个明显缺陷，你认为是_______。

4将Fe粉溶于稀H2SO4,用点燃法检验生成的H2前必须_____。向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。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。过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3[相对分子质量为644]。

(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下图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,

1加热前后及过程中均通入N2,加热结束后仍通一段时间N2的目的是________。

2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图中E点对应的m1=_____。

②图中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℃，已知加热过程中发生反应，且反应前后固体总质量不变，得到纯净的化合物。请写出该化合物的化学式______。

Answer 1

【答案】c 变小 加快铁的生锈 除去水蒸气 A 没有尾气回收装置 验纯 使产生的气体全部排出并吸收 高锰酸钾溶液退色 6.08 3.20 Fe3O4

【解析】

(一)铁及其化合物的应用

（1）小儿硫酸亚铁糖浆可补充铁元素，适当服用该糖浆可治疗缺铁性贫血。故选C。

（2）一段时间后，铁粉上出现红色固体，说明铁已生锈，铁生锈会消耗瓶内空气中的氧气，使瓶内压强减小，气球变小。在铁生锈过程中，酸和盐会加速铁的锈蚀，所以食盐水的作用是加快铁的生锈。

(二)铁及其化合物的实验

（1）装置C中装入试剂是浓硫酸，浓硫酸有强吸水性，所以它的作用是除去一氧化碳气体中的除去水蒸气。

（2）从实验操作程序和实验安全看，首先要检查装置的气密性，实验开始先加热A处，使产生的一氧化碳气体把装置内的空气排出，以免加热混有氧气的一氧化碳发生爆炸。

（3）该装置设计有一个明显缺陷，一氧化碳是有毒气体，没有尾气回收装置。

（4）用点燃法检验生成的H2前必须验纯，防止点燃不纯的氢气发生爆炸。部分Fe(OH)2接触空气生成Fe(OH)3，反应的化学方程式为。

(三)灰绿色固体的热分解实验

（1）加热前后及过程中均通入N2，加热结束后仍通一段时间N2的目的是使产生的气体全部排出并吸收。

（2）控制温度在不同的范围对A中样品加热。当加热到t1℃时，固体质量逐渐减少，硫酸亚铁发生分解反应，产生二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收，二氧化硫通入装置C中接触高锰酸钾溶液，观察到的现象为高锰酸钾溶液退色。

（3）在220℃时，E点固体质量不再减少，说明2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3中氢氧化亚铁已完全分解，设分解生成水的质量为X。

m1=6.44g-0.36g=6.08g

（4）2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3中含Fe2O3的质量为，含FeSO4的质量为， 在F点FeSO4已完全分解，

设分解生成氧化铁的质量为Y。

则对应物质中Fe2O3的质量为

（5）F点所得剩余固体为氧化亚铁和氧化铁，将氧化亚铁和氧化铁隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，已知加热过程中发生反应，且反应前后固体总质量不变，得到纯净的化合物。Fe(OH)2分解生成的氧化亚铁的质量为，剩余固体为氧化亚铁和氧化铁中含铁元素的质量为 ，氧化亚铁中含氧元素的质量为 ，氧化铁中含氧元素的质量为 。

设反应后生成的化合物的化学式为 ，则依据铁元素与氧元素的质量比，列出比例式： ，解得 ,所以反应后生成的化合物的化学式为。