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铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用.(1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属(填“金属单质”或“合金”).下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁②燃烧供热
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铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用.

(1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属___(填“金属单质”或“合金”).
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2)④生成CO,属于从炉顶加入焦炭的作用有___(填字母).
A.①②B.①③C.②③D.②④
(2)实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁(Fe2O3)的质量分数(杂质不含铁元素,且不与CO反应)
【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
【问题讨论】装置B的作用是___,从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是:___.
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.则 样品中氧化铁质量分数为___%.
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,则测得的样品中氧化铁的质量分数___(填“偏大”,“偏小”,“无影响”)
(3)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下:

①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4外,还有___;
②滤液M的溶质有___,操作2为___;
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表.在操作2中,析出FeSO4•7H2O晶体的最高温度不超过___℃.
(4)5.56g硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示.
①0~t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,x=___;
②t2℃时B点固体组成只有一种,化学式为___.

(1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属___(填“金属单质”或“合金”).
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2)④生成CO,属于从炉顶加入焦炭的作用有___(填字母).
A.①②B.①③C.②③D.②④
(2)实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁(Fe2O3)的质量分数(杂质不含铁元素,且不与CO反应)
【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
【问题讨论】装置B的作用是___,从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是:___.
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.则 样品中氧化铁质量分数为___%.
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,则测得的样品中氧化铁的质量分数___(填“偏大”,“偏小”,“无影响”)
(3)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下:

①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4外,还有___;
②滤液M的溶质有___,操作2为___;
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表.在操作2中,析出FeSO4•7H2O晶体的最高温度不超过___℃.
温度t/℃ | 0 | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 | 64 | 70 | 80 | 90 |
溶解度S/g | 15.6 | 20.5 | 33.0 | 40.4 | 48.8 | 55.0 | 55.3 | 50.6 | 43.7 | 37.2 |
析出晶体 | FeSO4•7H2O | FeSO4•4H2O | FeSO4•H2O |
①0~t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,x=___;
②t2℃时B点固体组成只有一种,化学式为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物,属于铁的合金;在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质,故填:合金,D;
(2)【问题讨论】装置B中盛有的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳,防止对实验结果造成干扰,一氧化碳是有毒的气体,而该装置中没有进行尾气处理,故填:吸收空气中的水和二氧化碳;未进行尾气处理;
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.说明生成二氧化碳的质量为4.4g,设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2.
160 132
x 4.4g
=
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为
×100%=66.3%,故填:66.3.
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,装置A增重不变,测得的样品中氧化铁的质量分数无影响,故填:无影响;
(3)①通过分析可知,铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁.故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②加入的硫酸是过量的,所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁,所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是:FeSO4、H2SO4;操作2后得到了滤液和固体,所以可以判断操作2为过滤,故填:FeSO4、H2SO4;过滤;
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4•4H2O,所以应该将温度控制在60℃以下;故填:60.
(4)5.56g硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示.
①0-t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,
FeSO4•xH2O
FeSO4+xH2O
152+18x 152
5.56g 3.04g
=
x=7;
故填:7;
②硫酸亚铁分解生成金属氧化物和气体,t2℃时B点固体组成只有一种,故是氧化铁,故填:Fe2O3.
(2)【问题讨论】装置B中盛有的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳,防止对实验结果造成干扰,一氧化碳是有毒的气体,而该装置中没有进行尾气处理,故填:吸收空气中的水和二氧化碳;未进行尾气处理;
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.说明生成二氧化碳的质量为4.4g,设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3CO
| ||
160 132
x 4.4g
160 |
132 |
x |
4.4g |
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为
5.3g |
8g |
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,装置A增重不变,测得的样品中氧化铁的质量分数无影响,故填:无影响;
(3)①通过分析可知,铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁.故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②加入的硫酸是过量的,所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁,所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是:FeSO4、H2SO4;操作2后得到了滤液和固体,所以可以判断操作2为过滤,故填:FeSO4、H2SO4;过滤;
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4•4H2O,所以应该将温度控制在60℃以下;故填:60.
(4)5.56g硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示.
①0-t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,
FeSO4•xH2O
| ||
152+18x 152
5.56g 3.04g
152+18x |
152 |
5.56g |
3.04g |
x=7;
故填:7;
②硫酸亚铁分解生成金属氧化物和气体,t2℃时B点固体组成只有一种,故是氧化铁,故填:Fe2O3.
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