(2013?寧德質(zhì)檢)鐵是重要的金屬材料,在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途.

探究一 比較生鐵、純鐵與稀鹽酸反應(yīng)的速率
各取1g生鐵和純鐵與足量的相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng),生成H2的量如圖1所示(A、B分別表示純鐵、生鐵和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量).
(1)鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是
A
A
(填序號).
A.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑       B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑         C.Fe+HCl=FeHCl
(2)從圖1可知:生鐵與稀鹽酸反應(yīng)的速率
大于
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)純鐵與稀鹽酸反應(yīng)的速率.
(3)圖1中呈現(xiàn)出生鐵生成的H2量少,其原因是:
生鐵中主要的雜質(zhì)是碳,碳與酸不反應(yīng),所以生鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣小于純鐵與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量
生鐵中主要的雜質(zhì)是碳,碳與酸不反應(yīng),所以生鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣小于純鐵與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量

探究二 溫度對鐵與鹽酸反應(yīng)速率的影響
請你設(shè)計一個簡單的實驗探究案
分別取相同質(zhì)量的鐵放入兩支試管,向兩支試管中加入足量相同的鹽酸,一支試管加熱,記錄兩支試管反應(yīng)完需要的時間;
分別取相同質(zhì)量的鐵放入兩支試管,向兩支試管中加入足量相同的鹽酸,一支試管加熱,記錄兩支試管反應(yīng)完需要的時間;

探究三 測定生鐵中的含碳量
生鐵中除鐵外,還含有碳元素和硫元素.某興趣小組設(shè)計圖2所示的實驗裝置,測定生鐵中的含碳量.
【查閱資料】資料1:SO2和CO2氣體都能與澄清的石灰水反應(yīng)生成沉淀.資料2:SO2能和30%雙氧水反應(yīng)被吸收,CO2氣體不與雙氧水發(fā)生作用.
(4)實驗過程中,該興趣小組應(yīng)注意的安全問題是
濃硫酸腐蝕性很強(qiáng),在使用時注意安全,不要濺到身上(或用酒精噴燈加熱時需要進(jìn)行預(yù)熱,防止炸裂導(dǎo)管,造成危險)
濃硫酸腐蝕性很強(qiáng),在使用時注意安全,不要濺到身上(或用酒精噴燈加熱時需要進(jìn)行預(yù)熱,防止炸裂導(dǎo)管,造成危險)
(任寫一種).
(5)待C管的樣品充分反應(yīng)后,測得E中生成的沉淀為2g,請計算出生鐵中的含碳量為
2.4
2.4
%.
(6)若無D裝置,所測定的含碳量將
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“不影響”).
分析:探究一:(1)根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)生成亞鐵鹽和氫氣考慮;(2)根據(jù)誰先到達(dá)最高點誰反應(yīng)的速度快考慮;(3)根據(jù)生鐵中的雜質(zhì)碳等不能與酸反應(yīng)生成氫氣;探究二:設(shè)計對照實驗,變量是溫度,其它條件必須相同;探究三:(4)根據(jù)濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性,二氧化硫有毒,加熱玻璃儀器容易炸裂考慮;(5)根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量計算出二氧化碳的質(zhì)量,再根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳的質(zhì)量,再除以生鐵的質(zhì)量;(6)無D裝置二氧化硫也能與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀,把它誤認(rèn)為是二氧化碳,質(zhì)量偏大,計算出的碳質(zhì)量偏高.
解答:解:(1)鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,所以A答案正確;
(2)誰先到達(dá)最高點誰反應(yīng)的速度快,由圖可知生鐵與稀鹽酸反應(yīng)的速率大于純鐵與稀鹽酸反應(yīng)的速率;
(3)生鐵中主要的雜質(zhì)是碳,碳與酸不反應(yīng),所以生鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣小于純鐵與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量;設(shè)計對照實驗,變量是溫度,其它條件必須相同,所以分別取相同質(zhì)量的鐵放入兩支試管,向兩支試管中加入足量相同的鹽酸,一支試管加熱,記錄兩支試管反應(yīng)完需要的時間;
(4)該實驗用到濃硫酸腐蝕性很強(qiáng),在使用時注意安全,不要濺到身上;用酒精噴燈加熱時需要進(jìn)行預(yù)熱,防止炸裂導(dǎo)管,造成危險;
(5)設(shè)生成2g碳酸鈣沉淀需要參加反應(yīng)的二氧化碳質(zhì)量為X則:
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
44           100
X            2g
根據(jù)
44
100
=
X
2g
解得:X=0.88g,二氧化碳中碳元素質(zhì)量為:0.88g×
12
44
×100%=0.24g,生鐵中的含碳量為:
0.24g
10g
×100%=2.4%;
(6)無D裝置二氧化硫也能與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀,把它誤認(rèn)為是二氧化碳,算出的二氧化碳質(zhì)量偏大,計算出的碳質(zhì)量偏大,所以碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高.
故答案為:(1)A;(2)大于;(3)生鐵中主要的雜質(zhì)是碳,碳與酸不反應(yīng),所以生鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣小于純鐵與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量;分別取相同質(zhì)量的鐵放入兩支試管,向兩支試管中加入足量相同的鹽酸,一支試管加熱,記錄兩支試管反應(yīng)完需要的時間;(4)濃硫酸腐蝕性很強(qiáng),在使用時注意安全,不要濺到身上(或用酒精噴燈加熱時需要進(jìn)行預(yù)熱,防止炸裂導(dǎo)管,造成危險);(5)2.4;(6)偏高.
點評:解答本題關(guān)鍵是要知道鐵與酸反應(yīng)生成亞鐵鹽和氫氣,知道生鐵中雜質(zhì)不與酸反應(yīng),熟記D裝置是為了吸收二氧化硫,如果沒有D裝置二氧化硫也能與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀;
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