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    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Fe2+．
    （二）铁锈蚀条件的探究
    （3）已知某铁锈成分：主要为Fe2O3•xH2O及少量的FeCO3．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Fe2O3•x H2O和FeCO3．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】
    ①Fe2O3•xH2O$\frac{\underline{\;110℃\;}}{\;}$Fe2O3+xH2O↑，FeCO3$\frac{\underline{\;282℃\;}}{\;}$ FeO+CO2↑；
    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：H2C2O4（草酸）$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+CO2↑+H2O．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FeCO3的质量m（FeCO3）=5.8g，
    x=2．
    （7）若缺少G装置，测得的m（FeCO3）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Fe2O3）炼铁主要原理的化学方程式Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
    【查阅资料】用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致三个阶段：
    阶段1：Fe2O3$\stackrel{500～600℃}{→}$ Fe3O4；
    阶段2：Fe3O4$\stackrel{600～700℃}{→}$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+CO2，图中G点对应的b=14．

    分析 （1）根据食品、药品、营养品、矿泉水等物质中的“铁”等不是以单质、分子、原子、离子等形式存在，而是指元素，通常用元素及其所占质量（质量分数）来描述；
    （2）根据金属的物理性质（良好的导热性、导电性、延展性等）、铁与盐酸反应会生成氯化亚铁与氢气进行分析；
    （3）根据钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水充分接触，结合质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变进行分析；
    （4）根据有气体参加或生成的反应，组装好仪器后，要先检验装置气密性，再装药品进行反应；
    （5）根据草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳，在一氧化碳参与反应之前，需要先将二氧化碳和水除去进行分析；
    （6）根据浓硫酸有吸水性，碱石灰会与二氧化碳反应进行分析；
    （7）根据空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应进行分析；
    （8）根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析；
    （9）根据碳酸亚铁分解生成氧化亚铁和二氧化碳，一氧化碳还原氧化铁的三个阶段的反应可知，M点实际是一氧化碳将氧化铁还原生成了氧化铁和碳酸亚铁分解生成氧化亚铁的质量之和，结合前面计算出的碳酸亚铁的质量、氧化铁的质量即可求出M点的数值．

    解答 解：（1）强化铁酱油，这里的“铁”不是以单质、分子、原子、离子等形式存在，这里所指的“铁”是强调存在的元素，与具体形态无关，故选B；
    （2）用铁锅炒菜，主要利用了铁具有良好的导热性．胃酸的主要成分是盐酸，铁可以与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．这个“离子”是亚铁离子，符号为Fe2+；
    （3）铁锈中含有铁元素、氢元素和氧元素，不含有氮元素和碳元素，所以铁生锈与氮气和二氧化碳无关，故选C；
    （4）有气体参加或生成的反应，组装好仪器后，要先检验装置气密性，再装药品进行反应；
    （5）依据质量守恒定律可知，生成物中有氢元素，所以反应物中也必须有氢元素，草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳，在一氧化碳参与反应之前，需要先将二氧化碳和水除去，浓硫酸有吸水性，氢氧化钠会与二氧化碳反应，要先除二氧化碳，在除水蒸气，所以洗气瓶B中应盛放氢氧化钠溶液，故选：c，洗气瓶C中应盛放浓硫酸，故选：a；
    （6）浓硫酸有吸水性，碱石灰会与二氧化碳反应，加热到了300℃，所以一氧化碳不会还原氧化铁，浓硫酸增加的质量是水的质量，来自铁锈，碱石灰增加的质量来自碳酸亚铁分解生成的二氧化碳，所以依据元素守恒进行计算
    设碳酸亚铁的质量为y，
    $\frac{12}{116}$×y=$\frac{12}{44}$×2.2g
    y=5.8g
    所以Fe2O3•xH2O为：25.4g-5.8g=19.6g，氧化铁的质量为：$\frac{160}{196}$×19.6g=16g
    $\frac{2x}{160+18x}$×19.6g=$\frac{2}{18}$×3.6g
                x=2；
    （7）空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应，导致F装置中收集的二氧化碳质量偏大，所以碳酸亚铁质量偏大，Fe2O3•xH2O，所以x质量偏大；
    （8）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
    （9）FeO $\stackrel{＞700℃}{→}$Fe是氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2；
    设碳酸亚铁生成的氧化亚铁质量为a，
    FeCO3→FeO
    116     72
    5.8g    a
     $\frac{116}{5.8g}$=$\frac{72}{a}$ 
    a=3.6g
    氧化铁生成的氧化亚铁质量为b，
    Fe2O3→2FeO
     160    144
     16g     b
      $\frac{160}{16g}$=$\frac{144}{b}$
    b=14.4g
    所以M=14.4g+3.6g=18g．
    设氧化铁生成的铁质量为m
    FeO---Fe
    72    56
    18g    m
    $\frac{72}{18g}$=$\frac{56}{m}$
    m=14g
    所以b=14g．
    故答案为：（1）B；
    （2）导热性，Fe2+；
    （3）C；
    （4）检验装置气密性；
    （5）c，a；
    （6）5.8g，2；
    （7）偏大，偏大；
    （8）Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
    （9）FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2；14．

    点评 本题考查一氧化碳还原铁的氧化物的步骤、现象、化学反应式的书写，以及用不同的方法验证铁的存在，需要同学们具有比较全面的化学知识．

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    [查阅资料]
    ①真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；
    ②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2．据上述资料可推知，碱式碳酸铜由4种元素组成．
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