Question

钢铁是重要的金属材料．
（1）①下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是

 

（填字母，下同）．
A．铁钳       B．铁锅     C．水龙头
②目前世界上已有50%以上的废金属得到回收利用，其目的是

 

．
A．节约金属资源                           B．合理开采矿物
C．防止钢铁生锈                           D．减少对环境的污染
③“纳米α-Fe粉”，可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，是因为它能够吸收空气中的

 

和

 

（填化学式）
（2）化学兴趣小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图1实验装置

 ①已知HCOOH

浓H2SO4  .

△

CO↑+H₂O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置是图2中的

 

（填字母序号）
②装置中仪器①的名称是

 

仪器②的名称是

 

装置B内所盛放的试剂的作用

 

③实验开始时应先点燃

 

（填“A”或“C”）处的热源；C装置中的反应现象是

 

，D装置中发生反应的化学方程式为

 

；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是

 

．
④该装置有一个明显的缺陷是

 

．
（3）兴趣小组的同学进一研究，在室温和1.01×10⁵Pa条件下测定铁的相对原子质量，请利用图3给定的仪器组装成一套实验装置．回答下列问题：
①装置A中的分液漏斗中盛放的液体最好是

 

；
A稀硫酸         B稀盐酸      C稀硝酸
②气流方向由左向右，则接口字母连接先后顺序为（a）

 

；
③若其它操作均正确，仅因下列因素可使铁相对原子质量的测定结果偏小的是

 

（填字母序号）．
A：滴入锥形瓶的酸液占一定的体积
B：若未擦净铁条表面的铁锈就进行实验
C：反应后俯视量筒读数
（4）兴趣小组的同学再取三份不同质量的铁合金粉末，分别加到400 克相同浓度的H₂SO₄溶液中（其它成分不溶于水且不与稀硫酸反应），充分反应后，测得的实验数据如表所示．

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入铁合金样品的质量/g	6	12	36
生成气体的质量/g	0.2	0.4	0.8

试计算：Ⅱ结束后的溶液中，还能溶解铁合金样品的质量

 

，Ⅲ完全反应后所得溶液的质量

 

，Ⅲ完全反应后所得溶液的溶质质量分数

 

（计算结果保留百分号后一位小数）．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,有关溶质质量分数的简单计算,金属的物理性质及用途,金属的化学性质,铁的冶炼,金属锈蚀的条件及其防护,金属的回收利用及其重要性,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：根据金属的性质进行分析解答，根据制取一氧化碳的药品的状态和反应条件选择制取气体的装置；据图即可知道仪器的名称，根据浓硫酸的吸水性确定其作用；一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳是有毒的气体，需要进行尾气处理；根据测定金属相对原子质量的方法分析解答；根据金属与酸反应生成氢气结合化学方程式进行计算即可．

解答：解：（1）①铁锅是利用金属的导热性，故填：B；
②废金属回收利用的目的是节约金属资源、减少对环境的污染，故填：AD；
③“纳米α-Fe粉”，可以用于食品保鲜是因为它能够吸收空气中的水蒸气和氧气，故填：H₂O，O₂；
（2）①已知HCOOH

浓H2SO4  .

△

CO↑+H₂O，该反应是液体加热的反应，故A处应选用的气体发生装置是图2中的a装置，故填：a；
②据图可以知道，装置中仪器①的名称是铁架台，仪器②的名称是酒精喷灯，为了除去一氧化碳中混合液的水蒸气，装置B内盛放的试剂浓硫酸的作用是干燥一氧化碳气体，故填：铁架台，酒精喷灯，干燥一氧化碳气体；
③实验开始时应先点燃A处的热源以充产生一氧化碳气体；一氧化碳能将氧化铁还原为铁，故C装置中的反应现象是红色粉末变黑，D装置中二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是防止生成的铁重新被氧化，故填：A，红色粉末变黑，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，防止生成的铁重新被氧化．
④一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，该装置有一个明显的缺陷是未进行尾气处理，故填：未进行尾气处理．
（3）①要测定铁的相对原子质量，可以使铁与酸反应产生氢气，装置A中的分液漏斗中盛放的液体最好是稀硫酸，因为盐酸容易使产生的气体中含有氯化氢气体，硝酸与铁不能反应生成氢气，故填：A；
②要知道生成氢气的气体的体积，可以使气体通过C装置，将水排到量筒中，根据量筒中水的体积确定生成的氢气的体积，故气流方向由左向右的接口字母连接先后顺序为a→f→e→d，故填：f→e→d；
③A：滴入锥形瓶的酸液占一定的体积，则会使锥形瓶内的一部分气体进入C中，使测定的氢气的体积偏大，从而计算的铁的相对原子质量偏小；
B：若未擦净铁条表面的铁锈就进行实验，则会导致铁的质量偏大，测定的氢气的质量计算铁的相对原子质量会偏大；
C：反应后俯视量筒读数，读数偏大，则氢气的体积偏大，测定的铁的相对原子质量偏大；
故填A；
（4）根据表格可以看出，每6g合金生成氢气的质量为0.2g，生成0.8g氢气需要合金的质量为24g，故Ⅱ结束后的溶液中，还能溶解铁合金样品的质量为24g-12g=12g；
设参加反应的铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y，则有
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x         y    0.8g

56

2

=

x

0.8g

  x=22.4g

152

2

=

y

0.8g

 y=60.8g
故Ⅲ完全反应后所得溶液的质量为：22.4g+400g-0.8g=421.6g
Ⅲ完全反应后所得溶液的溶质质量分数为：

60.8g

421.6g

×100%≈14.4%
故填：12g，421.6g，14.4%．

点评：本题考查的是物质成分的实验探究题，题目较难，考查的较全面，完成此题，需要熟练掌握物质的性质以及物质间反应的实验现象．