全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一.下面是對鐵的腐蝕條件及鐵銹組成的探究.
問題一:探究鐵生銹的條件
課本實驗中,鐵生銹所需要時間較長,某實驗小組設計如下改進實驗.
(1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置,關閉分液漏斗的活塞,將C導管接人到裝有水的燒杯中,微熱甲裝置,說明氣密性良好的現(xiàn)象是
.
(2)反應開始后,甲裝置中反應現(xiàn)象是
,MnO
2的作用
.
(3)4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實驗說明鐵生銹主要與
和
有關.B、D處實驗現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是
.
問題二:測定鐵銹的組成
鐵銹的成分主要為Fe
2O
3?H
2O,還含有少量的FeCO
3.某興趣小組設計如圖裝置測定銹鐵釘?shù)慕M成.取一高度腐蝕的干燥鐵釘(含有少量鐵),稱其質量為20.08g,在N
2氛圍中,充分加熱到質量不再減少.該過程中僅考慮發(fā)生:Fe
2O
3?H
2O加熱Fe
2O
3+H
2O,F(xiàn)eCO
3加熱FeO+CO
2↑,且不需要考慮裝置中空氣對本實驗的影響.(堿石灰成分:CaO和NaOH固體混合物.物質的相對分子質量:Fe
2O
3?H
2O 178,F(xiàn)eCO
3116)
(1)若反應前后稱得C裝置總質量分別為100.00g和102.24g,則反應生成的CO
2和水 蒸氣的總質量為
g,D裝置中堿石灰的作用是
.
(2)僅有上述實驗數(shù)據(jù),無法計算組成,若在B、C之間增加一套裝置即可,則裝置名稱和藥品為
、
.
(3)經(jīng)過改進后,測得m(H
2O)=1.80g,m(CO
2)=0.44g,請計算銹鐵釘?shù)慕M成.
①銹鐵釘中Fe
2O
3?H
2O的質量═
g.
②銹鐵釘中FeCO
3的質量═
g.
③銹鐵釘中單質鐵的質量分數(shù)═
.
(4)將20.08g該銹鐵釘溶于足量的稀硫酸,充分反應后,產(chǎn)生的氣體中是否有H
2?
(填“有”或“無”),請通過計算說明.(假設鐵在H
2SO
4和Fe
2(SO
4)
3,混合溶液中先發(fā)生的反應為:
Fe+Fe
2(SO
4)
3═3FeSO
4,F(xiàn)e
2(SO
4)
3的相對分子質量為400)
[計算過程].