全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一.下面是對鐵的腐蝕條件及鐵銹組成的探究.
問題一:探究鐵生銹的條件
課本實(shí)驗(yàn)中,鐵生銹所需要時(shí)間較長,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下改進(jìn)實(shí)驗(yàn).
(1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置,關(guān)閉分液漏斗的活塞,將C導(dǎo)管接人到裝有水的燒杯中,微熱甲裝置,說明氣密性良好的現(xiàn)象是
.
(2)反應(yīng)開始后,甲裝置中反應(yīng)現(xiàn)象是
,MnO
2的作用
.
(3)4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實(shí)驗(yàn)說明鐵生銹主要與
和
有關(guān).B、D處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是
.
問題二:測定鐵銹的組成
鐵銹的成分主要為Fe
2O
3?H
2O,還含有少量的FeCO
3.某興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置測定銹鐵釘?shù)慕M成.取一高度腐蝕的干燥鐵釘(含有少量鐵),稱其質(zhì)量為20.08g,在N
2氛圍中,充分加熱到質(zhì)量不再減少.該過程中僅考慮發(fā)生:Fe
2O
3?H
2O加熱Fe
2O
3+H
2O,F(xiàn)eCO
3加熱FeO+CO
2↑,且不需要考慮裝置中空氣對本實(shí)驗(yàn)的影響.(堿石灰成分:CaO和NaOH固體混合物.物質(zhì)的相對分子質(zhì)量:Fe
2O
3?H
2O 178,F(xiàn)eCO
3116)
(1)若反應(yīng)前后稱得C裝置總質(zhì)量分別為100.00g和102.24g,則反應(yīng)生成的CO
2和水 蒸氣的總質(zhì)量為
g,D裝置中堿石灰的作用是
.
(2)僅有上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),無法計(jì)算組成,若在B、C之間增加一套裝置即可,則裝置名稱和藥品為
、
.
(3)經(jīng)過改進(jìn)后,測得m(H
2O)=1.80g,m(CO
2)=0.44g,請計(jì)算銹鐵釘?shù)慕M成.
①銹鐵釘中Fe
2O
3?H
2O的質(zhì)量═
g.
②銹鐵釘中FeCO
3的質(zhì)量═
g.
③銹鐵釘中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)═
.
(4)將20.08g該銹鐵釘溶于足量的稀硫酸,充分反應(yīng)后,產(chǎn)生的氣體中是否有H
2?
(填“有”或“無”),請通過計(jì)算說明.(假設(shè)鐵在H
2SO
4和Fe
2(SO
4)
3,混合溶液中先發(fā)生的反應(yīng)為:
Fe+Fe
2(SO
4)
3═3FeSO
4,F(xiàn)e
2(SO
4)
3的相對分子質(zhì)量為400)
[計(jì)算過程].