Question

某兴趣小组对一根生锈铁丝进行探究．其成分中含有Fe、Fe₂O₃．
（1）将除锈后光亮的铁丝同时分别放置在下列三种环境中，然后观察、研究．　
A．密封在干燥的空气中　 B．放置在潮湿的空气中　 C．浸没在煮沸后的蒸馏水中
①铁丝在上述三种环境中放置一段时间后，最有明显铁锈生成的是______（填序号）．
②为防止金属锈蚀，请你写出一种防止锈蚀的方法______．
（2）兴趣小组的同学称取一根生锈铁丝于一烧杯中，加适量的稀硫酸，恰好完全反应．已知，除了Fe、Fe₂O₃分别能与稀硫酸反应外，还发生反应：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
①从化学元素与人体健康的角度考虑，我们应选用铁锅而不是铝锅．为什么？______
②该反应过程中，观察到的明显反应现象是（答一条即可）______
③向上述盛有反应后溶液的烧杯中滴入200g质量分数为10.4%的氯化钡溶液，恰好完全反应，通过计算，求此时所得不饱和溶液中溶质的质量．（计算结果精确到0.1g）

Answer 1

解：（1）①A．铁丝密封在干燥的空气中，不易与氧气、水分接触，不易生锈．
B．铁丝放置在潮湿的空气中，能与氧气、水分充分接触，容易生锈．
C．铁丝浸没在煮沸后的蒸馏水中，只能与水分接触，不易生锈．
②为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用保持铁制品表面干燥与洁净、在其表面刷油漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水．
（2）①铁是人体必需的微量元素，而铝是非必需元素，而且铝元素的过量摄入对人体有害，从化学元素与人体健康的角度考虑，我们应选用铁锅．
②铁锈的主要成分氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故或观察到固体逐渐溶解，溶液由无色变黄色；由题意还发生反应：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，生成的硫酸亚铁溶液显浅绿色，故然后会观察到由黄色逐渐变为浅绿色．
③200g质量分数为10.4%的氯化钡溶液中含氯化钡的质量为200g×10.4%=20.8g，
设生成的氯化亚铁的质量的为x
FeSO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+FeCl₂
208 127
20.8g x
x=12.7g
故答案为：（1）①B；②保持铁制品表面干燥与洁净等；
（2）①铁元素是人体必须的微量元素，铝元素不是，而且铝元素的过量摄入对人体有害．②固体逐渐溶解，溶液先由无色变黄色，后由黄色逐渐变为浅绿色；③此时所得不饱和溶液中溶质的质量12.7g．
分析：（1）①铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，据此进行分析判断．
②铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈．
（2）①根据铝元素是对人体有害的元素，而铁是人体必需的微量元素，据此进行分析解答．
②铁锈的主要成分氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，由题意还发生反应：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，据此进行分析解答．
③反应后溶液为硫酸亚铁溶液，滴入200g质量分数为10.4%的氯化钡溶液，恰好完全反应，硫酸亚铁与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁溶液，据此由200g质量分数为10.4%的氯化钡溶液，由反应的化学方程式计算出此时所得不饱和溶液中溶质的质量即可．
点评：本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件与防止锈蚀的措施、利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算是正确解答本题的关键．