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從古至今,鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。
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一、鐵材料的認(rèn)識(shí)
(1)鋼鐵是目前使用較廣泛的金屬。如圖1是某太陽(yáng)能電池示意圖,其中不涉及到的材料是
c
c
(選填字母)。
a.無(wú)機(jī)材料
b.合成材料
c.復(fù)合材料
(2)圖中支架采用合金鋼,相比于純鐵,它的硬度更
(選填“大”或“小”)。
(3)《天工開(kāi)物》記載的“炒鋼”是靠鼓風(fēng)并不斷攪拌熔化的生鐵使其成鋼?!俺翠摗笔菫榱私档蜕F中
元素的含量。
(4)鐵制品使用過(guò)程中容易生銹,實(shí)際上是鐵與空氣中的
氧氣和水
氧氣和水
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。鐵制品表面的鐵銹,可加入稀鹽酸除去,其原理是
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(用化學(xué)方程式表示)。
二、鐵紅(Fe2O3)的制備
工業(yè)上用硫鐵礦燒渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2等)制備鐵紅的步驟如圖2所示。
(5)酸浸前,將燒渣粉碎的目的是
增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高燒渣浸出率
增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高燒渣浸出率
。
(6)酸浸時(shí),硫酸不能過(guò)量太多,一是節(jié)約硫酸,二是
會(huì)增加沉淀過(guò)程中氨水的用量
會(huì)增加沉淀過(guò)程中氨水的用量
。
(7)“沉鐵”過(guò)程溫度不宜過(guò)高,主要原因是
防止氨水揮發(fā)或分解,降低產(chǎn)率
防止氨水揮發(fā)或分解,降低產(chǎn)率
。
(8)“沉鐵”后過(guò)濾,濾渣中含有FeOOH,將其焙燒后可得到鐵紅,寫(xiě)出焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2FeOOH
高溫
Fe2O3+H2O
2FeOOH
高溫
Fe2O3+H2O
。
三、還原性鐵粉的制備
上述流程制備的鐵紅混有少量FeOOH,實(shí)驗(yàn)小組取48.9g該鐵紅樣品置于裝置A中,通入CH4后加熱制備還原性鐵粉,不同溫度下測(cè)得裝置B和C的質(zhì)量變化如表所示。
【資料】如圖3所示。FeOOH在350℃時(shí)完全分解。加熱到500℃以上,F(xiàn)e2O3和CH4開(kāi)始反應(yīng),生成鐵的其他氧化物、CO2和H2O。溫度高于700℃,生成Fe。
溫度℃ 裝置B/g 裝置C/g
室溫 200.0 200.0
350 200.9 200
600 m 201.1
650 202.7 202.2
(9)裝配好實(shí)驗(yàn)裝置后,先要
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
。
(10)停止加熱后還要持續(xù)通入一段時(shí)間CH4,目的是防止倒吸和
防止空氣進(jìn)入,導(dǎo)致剛剛制得的鐵再次被氧化
防止空氣進(jìn)入,導(dǎo)致剛剛制得的鐵再次被氧化
。
(11)表中m=
201.8
201.8
。
(12)加熱到600℃時(shí),裝置A中剩余固體的化學(xué)式為
Fe2O3?2Fe3O4?2FeO
Fe2O3?2Fe3O4?2FeO

(13)650℃時(shí),A中剩余固體為FeO和Fe3O4的混合物,寫(xiě)出裝置A中固體由Fe2O3加熱到650℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式
6Fe2O3+CH4
650
6FeO+2Fe3O4+CO2+2H2O
6Fe2O3+CH4
650
6FeO+2Fe3O4+CO2+2H2O
。
【答案】c;大;碳;氧氣和水;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高燒渣浸出率;會(huì)增加沉淀過(guò)程中氨水的用量;防止氨水揮發(fā)或分解,降低產(chǎn)率;2FeOOH
高溫
Fe2O3+H2O;檢查裝置氣密性;防止空氣進(jìn)入,導(dǎo)致剛剛制得的鐵再次被氧化;201.8;Fe2O3?2Fe3O4?2FeO;6Fe2O3+CH4
650
6FeO+2Fe3O4+CO2+2H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/20 8:0:9組卷:90引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.某工廠廢液中含有氯化鈉.氯化銅和氯化亞鐵.某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅(主要成分Fe2O3),要求全過(guò)程不引入其他金屬元素.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖所示,
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    回答下列問(wèn)題.
    (1)固體甲
     
    ,操作a的名稱(chēng)是
     

    (2)工廠廢液中加入過(guò)量A反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (3)溶液甲中的金屬離子是
     
    (寫(xiě)離子符號(hào)).
    (4)步驟①②③中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),其中屬于置換反應(yīng)的是
     
    (填序號(hào)).
    發(fā)布:2024/9/20 8:0:8組卷:86引用:5難度:0.5
  • 2.工業(yè)上大規(guī)模制氫氣會(huì)產(chǎn)生大量的CO,為探索將碳固定在化工產(chǎn)品中而不是作為燃料直接使用的方案,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里利用Cl2和CO合成光氣(COCl2,一種重要的有機(jī)合成中間體)并進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。(已知:COCl2的熔點(diǎn)為-118℃,沸點(diǎn)為8.2℃,遇水極易反應(yīng)產(chǎn)生HCl及CO2。)
    Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制備光氣的裝置如圖所示:
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    (1)儀器A在使用前需要進(jìn)行的操作是
     
    。
    (2)飽和NaCl溶液可除去中的雜質(zhì)氣體HCl。應(yīng)將飽和NaCl溶液盛放于洗氣瓶
     
    (填“C”或“D”)中。
    (3)E處加熱裝置需要維持在210℃左右,則應(yīng)使用
     
    (填“水浴”或“沙浴”)對(duì)三頸燒瓶進(jìn)行加熱。
    (4)如何快速簡(jiǎn)便地分離I處逸出的混合氣體中的COCl2
     
    。
    (5)G處發(fā)生甲酸分解反應(yīng):HCOOH
    H
    2
    S
    O
    4
    70
    170
    CO+H2O
    在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,只需在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將H中的部分濃硫酸快速滴加到G中,并不需要額外的加熱裝置,請(qǐng)解釋原因
     
    。
    (6)輕輕搖動(dòng)G裝置,發(fā)現(xiàn)F中產(chǎn)生氣泡的速率有所加快,請(qǐng)解釋原因
     
    。
    (7)某同學(xué)用如圖所示儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)現(xiàn)CO與CuO的反應(yīng)并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物,用字母表示其合理的連接順序
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    Ⅱ.為測(cè)定混合氣體中光氣的百分含量,某同學(xué)進(jìn)行了如下所示操作:
    ag混合氣體
    通入
    足量Ca(OH)2溶液
    過(guò)濾
    bgCaCO3固體
    (1)①處進(jìn)行的操作為
     
    。
    (2)混合氣體中光氣的百分含量為(用含a、b的式子表示)
     
    。
    (3)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)用Ba(OH)2溶液代替Ca(OH)2 溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確,請(qǐng)解釋
     
    。
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:74引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.已知某載人飛行器中的空氣更新過(guò)程如圖所示:
    ?
    (1)潔凈的空氣是一種
     
    (選填“混合物”或“純凈物”)。空氣成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算:氮?dú)庹?
     
    ,氧氣占
     
    ,其他氣體和雜質(zhì)共占1%。
    (2)如圖座艙中人體消耗氧氣時(shí)發(fā)生了
     
    (選填“化合”或“氧化”)反應(yīng),反應(yīng)中
     
    (選填“放出”或“吸收”)熱量。
    (3)裝置甲中發(fā)生的變化屬于
     
    (選填“物理”或“化學(xué)”)變化。
    (4)裝置丙在通電條件下反應(yīng)的文字表達(dá)式為:
     
    ;屬于
     
    反應(yīng)(填反應(yīng)基本類(lèi)型)。
    (5)裝置甲、乙、丙主要是將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣。在自然界中實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的途徑是
     
    。
    發(fā)布:2024/9/19 15:0:9組卷:5引用:1難度:0.5
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