Question

今年揚(yáng)州迎來高鐵交通發(fā)展的高潮。高鐵給我們帶來的不僅是交通方便，出行快捷，甚至是帶來旅游業(yè)的繁榮。制造鐵軌需要大量的合金鋼，新集中學(xué)化學(xué)興趣小組為此展開探究：

（一）工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖：

已知：生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。

（1）煉鐵的固體原料中加入焦炭的作用是_____，_____（用方程式表示）；

（2）煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是_____；

（3）熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同，這種氣體是_____（填化學(xué)式）；

（4）煉鋼爐中，通入純氧而不用空氣的目的是_____。將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的_____性。

（二）該興趣小組發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的鋼鐵容易生銹。同學(xué)們接著探究了鐵生銹的相關(guān)問題。

（知識(shí)回顧）鐵生銹的條件為鐵與_____、_____同時(shí)接觸，為了防止鐵制品生銹，應(yīng)采取的措施是_____（寫出一種）。

（查閱資料）鐵銹成分復(fù)雜，化學(xué)式可簡(jiǎn)單表示為Fe2O3•nH2O，在加熱時(shí)會(huì)分步反應(yīng)，首先失去結(jié)晶水，其反應(yīng)可表示為Fe2O3•nH2OFe2O3+nH2O。濃硫酸可以吸水，堿石灰可以吸收水和二氧化碳。

（提出問題）鐵銹（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？

（問題探究）小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室中有一保管不善的鐵粉，大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色，為了探究鐵銹（Fe2O3•nH2O）的組成，稱取27.0g這種鐵粉樣品，按如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先_____；

（2）為了保證實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先_____，目的是_____；

（3）D的作用是_____；

（4）請(qǐng)指出該裝置中有一處明顯不足_____；

（數(shù)據(jù)處理）圖3是加熱時(shí)間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖象，下表是B、C中質(zhì)量不再變化時(shí)B中濃硫酸、C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況。

	反應(yīng)前（g）	反應(yīng)后（g）
B	100	105.4
C	150	163.2

（5）鐵銹（Fe2O3•nH2O）中n的值是_____；

（6）寫出T3﹣T4時(shí)間段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

（7）計(jì)算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____。（計(jì)算結(jié)果保留到0.1%）

Answer 1