金屬鐵及其制品是現(xiàn)代生活中不可缺少的材料和工具，在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用極為廣泛。請(qǐng)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
?Ⅰ.鐵與鐵的化合物
（1）金屬在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的用途，鐵是目前世界上使用最多的金屬。生活中常用鐵制成鐵鍋烹飪食物，主要是利用了鐵的延展性和 導(dǎo)熱導(dǎo)熱性。
（2）人體缺鐵會(huì)得貧血，常用碳酸亞鐵做補(bǔ)血?jiǎng)?，它還用作阻燃劑、催化劑以及皮革生產(chǎn)。在空氣中受熱發(fā)生的反應(yīng)為4FeCO3+O2 △ 2Fe2O3+4CO2，由此可知碳酸亞鐵做阻燃劑的原因?yàn)?消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣。
Ⅱ.鋼鐵的冶煉
《天工開(kāi)物》中記載的“炒鋼法”，生產(chǎn)過(guò)程如圖1所示，其中潮泥灰主要成分是石灰石。
（3）在煉鐵爐中鼓入的空氣與礦物逆流而行的目的是 增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。
（4）不斷翻炒液態(tài)生鐵，是為了降低 碳碳元素的含量。
Ⅲ.鐵生銹的原理（如圖2）
（5）寫(xiě)出Fe（OH）2轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3的化學(xué)方程式 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）34Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。
Ⅳ.鐵銹（Fe2O3?xH2O）組成的探究
學(xué)習(xí)小組為探究鐵銹的組成，取一定量純鐵粉放置在空氣中一段時(shí)間，然后稱(chēng)取13.5g部分已經(jīng)結(jié)塊成紅棕色的鐵銹樣品按圖3所示裝置進(jìn)行探究，圖4為A中固體質(zhì)量隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系圖。
（6）加熱到 T1T1時(shí)，F(xiàn)e2O3?xH2O開(kāi)始分解生成Fe2O3和H2O。
（7）T3～T4時(shí)，CO還原Fe2O3至固體質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中觀察到A中玻璃管的現(xiàn)象是 紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>。
（8）T5時(shí)，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值 8.48.4。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為 33。
反應(yīng)前（g）
反應(yīng)后（g）
B
100
102.7
C
150
156.6
【答案】導(dǎo)熱；消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣；增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；碳；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；T1；紅棕色固體變?yōu)楹谏?.4；3【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：2024/6/18 8:0:10組卷：114引用：1難度：0.3
相似題
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1．水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚(yú)浮靈”的主要成分是過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）。
某化學(xué)研究小組對(duì)“魚(yú)浮靈”的制備、成分測(cè)定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
【查閱資料】①過(guò)氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；50℃開(kāi)始分解。
②過(guò)氧碳酸鈉在異丙醇（有機(jī)溶劑）中的溶解度較低。
Ⅰ．“魚(yú)浮靈”的制備。
實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過(guò)氧碳酸鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）反應(yīng)溫度不能超過(guò)20℃的原因是 。
（2）反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，向反應(yīng)液中加入異丙醇，靜置過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得過(guò)氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的 。
Ⅱ．“魚(yú)浮靈”的成分測(cè)定。
【定性檢測(cè)】檢測(cè)過(guò)氧碳酸鈉溶液中的成分。
（3）請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
①
取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內(nèi)
木條復(fù)燃
反應(yīng)的化學(xué)方程式
②
溶液中含有Na2CO3
【定量研究】測(cè)定“魚(yú)浮靈”中過(guò)氧碳酸鈉的組成。
實(shí)驗(yàn)③：稱(chēng)取一定質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（BaCO3）固體3.94g。
實(shí)驗(yàn)④：另稱(chēng)取相同質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)，消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
（4）計(jì)算確定過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）的化學(xué)式（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。
Ⅲ．“魚(yú)浮靈”的增氧原理。
研究小組通過(guò)測(cè)定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化，探究CO2-3、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
編號(hào)
①
②
③
④
⑤
試劑
H2O
4%H2O2溶液
Na2CO3固體
4%H2O2溶液
NaOH溶液
4%H2O2溶液
NaOH溶液
4%H2O2溶液
pH
6.96
6.01
8.14
8.15
9.26
溶解氧
（mg?L-1）
5.68
6.44
9.11
9.12
10.97
（5）由實(shí)驗(yàn)②可知，常溫下，過(guò)氧化氫水溶液呈 （填“酸性”“中性”或“堿性”）。
（6）過(guò)氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是 。
-
2．某同學(xué)家中有一袋化肥，可能混入了其它化肥，且化肥包裝上字跡模糊，該同學(xué)進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你參與探究并填空．
【提出問(wèn)題】該化肥中含有什么物質(zhì)？
【收集信息】經(jīng)詢(xún)問(wèn)得知，該化肥可能為銨態(tài)氮肥．
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、CO2-3、SO2-4中的一種或幾種．
【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
實(shí)驗(yàn)操作步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
分析
（1）取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子
（2）取少量化肥樣品于試管中，加入適量的水完全溶解，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，再滴加少量稀HNO3，觀察．
無(wú)沉淀，無(wú)氣體生成
沒(méi)有 存在
（3）?。?）中所得濾液少量于試管中，
滴加AgNO3溶液，觀察
有Cl-存在
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽(yáng)離子，則其中一定含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式） ，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟（3）的化學(xué)方程式 ．
-
3．氮化鋁（AlN）是一種新型的電子絕緣基片材料，用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁（AlN）的制備
（1）NH4Cl作為添加劑，受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體，其化學(xué)方程式為 。
（2）反應(yīng)前先通N2，目的是 。
（3）如圖1， ℃時(shí)，產(chǎn)物中AlN純度最高。
Ⅱ.氮化鋁（AlN）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
在生產(chǎn)過(guò)程中，氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)量1.0g樣品，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。
已知：①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（4）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a、檢驗(yàn)裝置氣密性；b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；c、打開(kāi)分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH溶液；d、測(cè)定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是 。
（5）裝置B中試劑X可以是 。
（6）虛線(xiàn)框中裝置適宜選用圖4中的裝置 （填“C”或“D”）。
（7）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)有NH3殘留在裝置A中，不能完全排出， （填“需要”或“不需要”）通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
（8）用圖3裝置測(cè)得的氣體體積會(huì)偏大，如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差，其原因是 。
（9）若裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。（已知氨氣的密度為：0.771g/L）
△
紅棕色固體變?yōu)楹谏?/div>。
（8）T5時(shí)，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值
（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為
（8）T5時(shí)，在冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.3g,求出圖4中m的值
8.4
8.4
。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）（9）如表是圖3中B、C裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量變化情況。請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)，求Fe2O3?xH2O中x的值為
3
3
。| 反應(yīng)前（g） | 反應(yīng)后（g） | |
| B | 100 | 102.7 |
| C | 150 | 156.6 |
【答案】導(dǎo)熱；消耗氧氣，生成二氧化碳，隔絕空氣；增加空氣與礦物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；碳；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；T1；紅棕色固體變?yōu)楹谏?.4；3
【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：2024/6/18 8:0:10組卷：114引用：1難度：0.3
相似題
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1．水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚(yú)浮靈”的主要成分是過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）。
某化學(xué)研究小組對(duì)“魚(yú)浮靈”的制備、成分測(cè)定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
【查閱資料】①過(guò)氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；50℃開(kāi)始分解。
②過(guò)氧碳酸鈉在異丙醇（有機(jī)溶劑）中的溶解度較低。
Ⅰ．“魚(yú)浮靈”的制備。
實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過(guò)氧碳酸鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）反應(yīng)溫度不能超過(guò)20℃的原因是。
（2）反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，向反應(yīng)液中加入異丙醇，靜置過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得過(guò)氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的。
Ⅱ．“魚(yú)浮靈”的成分測(cè)定。
【定性檢測(cè)】檢測(cè)過(guò)氧碳酸鈉溶液中的成分。
（3）請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
【定量研究】測(cè)定“魚(yú)浮靈”中過(guò)氧碳酸鈉的組成。實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 ① 取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復(fù)燃 反應(yīng)的化學(xué)方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實(shí)驗(yàn)③：稱(chēng)取一定質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（BaCO3）固體3.94g。
實(shí)驗(yàn)④：另稱(chēng)取相同質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)，消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
（4）計(jì)算確定過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）的化學(xué)式（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。
Ⅲ．“魚(yú)浮靈”的增氧原理。
研究小組通過(guò)測(cè)定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化，探究、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。CO2-3
（5）由實(shí)驗(yàn)②可知，常溫下，過(guò)氧化氫水溶液呈編號(hào) ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
（mg?L-1）5.68 6.44 9.11 9.12 10.97 （填“酸性”“中性”或“堿性”）。
（6）過(guò)氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是。發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：617引用：6難度：0.5 -
2．某同學(xué)家中有一袋化肥，可能混入了其它化肥，且化肥包裝上字跡模糊，該同學(xué)進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你參與探究并填空．
【提出問(wèn)題】該化肥中含有什么物質(zhì)？
【收集信息】經(jīng)詢(xún)問(wèn)得知，該化肥可能為銨態(tài)氮肥．
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種．SO2-4
【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽(yáng)離子，則其中一定含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式）實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析 （1）取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子 （2）取少量化肥樣品于試管中，加入適量的水完全溶解，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，再滴加少量稀HNO3，觀察． 無(wú)沉淀，無(wú)氣體生成 沒(méi)有 存在（3）?。?）中所得濾液少量于試管中，
滴加AgNO3溶液，觀察
有Cl-存在 ，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟（3）的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/12/25 17:30:2組卷：44引用：8難度：0.5 -
3．氮化鋁（AlN）是一種新型的電子絕緣基片材料，用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁（AlN）的制備
（1）NH4Cl作為添加劑，受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體，其化學(xué)方程式為。
（2）反應(yīng)前先通N2，目的是。
（3）如圖1，℃時(shí)，產(chǎn)物中AlN純度最高。
Ⅱ.氮化鋁（AlN）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
在生產(chǎn)過(guò)程中，氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)量1.0g樣品，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。
已知：①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（4）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a、檢驗(yàn)裝置氣密性；b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；c、打開(kāi)分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH溶液；d、測(cè)定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是。
（5）裝置B中試劑X可以是。
（6）虛線(xiàn)框中裝置適宜選用圖4中的裝置（填“C”或“D”）。
（7）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)有NH3殘留在裝置A中，不能完全排出，（填“需要”或“不需要”）通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
（8）用圖3裝置測(cè)得的氣體體積會(huì)偏大，如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差，其原因是。
（9）若裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。（已知氨氣的密度為：0.771g/L）發(fā)布：2024/12/25 14:30:2組卷：59引用：2難度：0.9
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