Question

【題目】鐵是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)，人類進(jìn)步所必不可少的金屬材料．

(1)圖1為鐵元素在元素周期表中的信息，鐵元素的原子序數(shù)為________，亞鐵離子Fe2+的核外電子數(shù)為________．

(2)健康人體內(nèi)，總量45g的鐵元素主要以________（選填“單質(zhì)”、“化合物”）形式存在，缺鐵會(huì)患上________（填字母）．

a．骨質(zhì)疏松 b．甲狀腺疾病 c．貧血癥 d．侏儒癥

（實(shí)驗(yàn)一）興趣小組通過圖2實(shí)驗(yàn)研究鐵的冶煉

(3)試寫出一氧化碳和氧化鐵在高溫下生成鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式________；

(4)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，觀察到B處澄清石灰水變________；

A處紅棕色固體變?yōu)楹谏�，小明將所得的黑色固體物質(zhì)放入足量的稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)有少量氣泡．寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________，說明黑色固體物質(zhì)________（填字母）．

a．不含鐵 b．一定全部是鐵 c．含有鐵

（資料1）已知鐵的氧化物均能逐步失去其中的氧，最終被還原為鐵．

（資料2）實(shí)驗(yàn)研究表明：該實(shí)驗(yàn)得到是四氧化三鐵與鐵粉的混合物

（實(shí)驗(yàn)二）研究后興趣小組用圖實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)一所得黑色粉末中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（資料3）氫氧化鈉溶液和石灰水類似都可以與二氧化碳反應(yīng)，但吸收能力比石灰水強(qiáng)

從安全與規(guī)范的角度考慮，裝置后面應(yīng)連接________（選填裝置序號(hào)）

(6)鐵與四氧化三鐵的混合物10g充分反應(yīng)后，玻璃管中剩余固體（單質(zhì)鐵）的質(zhì)量為7.6g．請(qǐng)計(jì)算10g黑色粉末中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計(jì)算過程）_____

Answer 1

【答案】2624化合物CFe2O3+3CO2Fe+3CO2渾濁Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑c(diǎn)D13%

【解析】

(1)鐵的原子序數(shù)為26，在原子中原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，故鐵原子有26個(gè)電子，形成亞鐵離子時(shí)失去了2個(gè)電子，故亞鐵離子還有24個(gè)電子；

(2)元素在人體內(nèi)主要是以化合物的形式存在的，缺鐵易患貧血；

(3)一氧化碳還原氧化鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

(4)產(chǎn)生的二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣白色沉淀和水，所以實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，觀察到B處澄清石灰水變渾濁；鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，此現(xiàn)象說明黑色固體中含有鐵，但不一定全部是鐵，化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

(5)從安全與規(guī)范的角度考慮，裝置B的作用是防止氫氧化鈉溶液倒吸，炸裂玻璃管，尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w，不能直接排放到空氣中，需將其點(diǎn)燃處理；

(6)設(shè)四氧化三鐵的質(zhì)量為x，由四氧化三鐵和一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式可知固體減少的質(zhì)量就是四氧化三鐵中氧元素的質(zhì)量可知：

則混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： ×100%=13%；

答：10g黑色粉末中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%。