Question

【題目】在生活生產(chǎn)中，鐵的應(yīng)用非常廣泛。

（一）認識鐵元素及含鐵物質(zhì)

（1）人體缺鐵會導致_____（選填序號）。

A 佝僂病 B 貧血癥 C 甲狀腺疾病

（2）鐵與鉻（Cr）、鎳（Ni）等金屬熔合可形成“不銹鋼”，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料。以上敘述中不涉及到_____（選填序號）。

A 合金 B 無機非金屬材料 C 合成材料 D 復(fù)合材料

（3）冬季取暖人們常用到暖寶寶，其熱量來源于鐵的緩慢氧化。已知暖寶寶的主要成分為鐵粉、炭粉和少量氯化鈉，暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵，寫出反應(yīng)的化學方程式：_____；氯化鈉的作用是_____。

（二）制備硫酸亞鐵銨晶體的探究

硫酸亞鐵銨晶體（（NH4）aFeb（SO4）c·xH2O）（俗稱摩爾鹽晶體）是一種重要的化工原料，用途十分廣泛。某化學實驗小組制備硫酸亞鐵銨晶體并設(shè)計實驗測定其組成的流程如下：

資料：硫酸亞鐵銨晶體易溶于水，不溶于乙醇；

（4）實驗前，先用碳酸鈉溶液浸泡廢鐵屑表面油漬，碳酸鈉溶液可除去油漬是因為碳酸鈉溶液的pH_____7（填“＞”、“＝”、“＜”）

（5）操作③中使用乙醇汽油洗滌可以快速晾干。這樣做的優(yōu)點是_____；

A 避免用水洗滌所造成的晶體損耗

B 酒精易揮發(fā)，可低溫晾干晶體

C 防止硫酸亞鐵被氧化

（三）硫酸亞鐵銨晶體分解的定性探究

硫酸亞鐵銨晶體受熱分解可得到氧化鐵。興趣小組在科研人員指導下設(shè)計實驗探究硫酸亞鐵銨晶體受熱分解的產(chǎn)物。

（6）甲組同學設(shè)計了如圖1所示實驗裝置：

①實驗中，裝置B中觀察到的現(xiàn)象是_____；

②裝置D中觀察到酚酞溶液變紅色，由此可知分解的產(chǎn)物中有_____（寫化學式）。

（7）乙組同學認為硫酸亞鐵銨晶體受熱分解的產(chǎn)物中還有SO2、SO3。為進行驗證，用甲組實驗中的裝置A和上圖2所示裝置連接進行實驗。觀察到裝置E中有白色沉淀生成，證明了有SO3生成，寫出該反應(yīng)的化學方程式_____；而F裝置中_____、表明生成了SO2。

（四）硫酸亞鐵銨晶體成分的定量探究

（實驗步驟）：取3份質(zhì)量均為7.84g的（NH4）aFeb（SO4）c·xH2O晶體，分別進行實驗。①向一份中加入過量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后得到0.68gNH3②向另一份中加入過量的BaCl2溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得到9.32g沉淀③加熱第三份晶體使其分解，剩余固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示

回答下列問題：

資料：硫酸亞鐵銨晶體受熱時，在200℃以下只失去結(jié)晶水。

（8）實驗中加入過量BaCl2溶液的目的_____；

（9）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算硫酸亞鐵銨晶體的化學式_____；寫出A點到B點發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】B B 4Fe+6H2O+3O2=4Fe（OH）3 加速鐵粉的銹蝕 ＞ AB 白色固體變成藍色 NH3 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl 紫色溶液變成無色 將硫酸根離子全部沉淀 FeSO4（NH4）2SO46H2O（或（NH4）2Fe（SO4）26H2O） FeSO4（NH4）2SO46H2O FeSO4+（NH4）2SO42H2O+4H2O。

【解析】

（1）鐵是合成血紅蛋白的主要元素，缺乏會患缺鐵性貧血；

（2）不銹鋼絲屬于合金，聚乙烯纖維屬于合成材料，耐酸防護服材料屬于復(fù)合材料；故選B。

（3）根據(jù)描述可知該反應(yīng)的反應(yīng)物是鐵粉與氧氣、水，生成物是氫氧化鐵，反應(yīng)的化學方程式表示為：4Fe+6H2O+3O2=4Fe（OH）3；氯化鈉能加速鐵粉生銹，更快地放出熱量；

（4）碳酸鈉溶液可除去油漬是因為碳酸鈉溶液顯堿性，pH＞7；

（5）硫酸亞鐵溶于水不溶于酒精，用A方法洗滌硫酸亞鐵晶體損失較多，可用酒精洗滌，酒精易揮發(fā)，能得到大量的純凈的硫酸亞鐵晶體；故選AB。

（6）硫酸亞鐵銨晶體受熱時會失去結(jié)晶水，白色的無水硫酸銅遇水會生成藍色的硫酸銅晶體；裝置D中觀察到酚酞溶液變紅色，說明硫酸亞鐵銨晶體受熱時會分解生成堿性氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律該氣體應(yīng)該是NH3；

（7）裝置E中有白色沉淀生成，證明了有SO3生成，說明SO3與水反應(yīng)生成了硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成白色的硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的化學方程式為：H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；二氧化硫具有漂白性，可使紫色高錳酸鉀溶液褪色；

（8）氯化鋇和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鐵，氯化鋇過量就是為了將硫酸根離子全部沉淀；

（9）由工藝流程圖知，硫酸亞鐵銨晶體可看做是硫酸亞鐵、硫酸銨和結(jié)晶水按一定比例形成，設(shè)該物質(zhì)的化學式為xFeSO4y（NH4）2SO4zH2O，則
設(shè)硫酸亞鐵銨晶體中硫酸銨的質(zhì)量為x；

x=2.64g
設(shè)和硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為y

y=4.66g
所以和硫酸亞鐵反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為9.32g-4.66g=4.66g；
設(shè)和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為z

z=3.04g
所以硫酸亞鐵銨中：

由A→B固體質(zhì)量減輕的質(zhì)量就是生成的水的質(zhì)量，7.84g硫酸亞鐵銨晶體中水的質(zhì)量為7.84g-5.68g=2.16g，，所以，所以x：y：z=1：1：6，故硫酸亞鐵銨的化學式為FeSO4（NH4）2SO46H2O（或（NH4）2Fe（SO4）26H2O），加熱FeSO4（NH4）2SO46H2O分解得到硫酸亞鐵、硫酸銨、和水，化學反應(yīng)方程式為：FeSO4（NH4）2SO46H2O FeSO4+（NH4）2SO42H2O+4H2O。