铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
一、铁的应用和防护
（1）铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O，铁生锈主要与空气中的 水、氧气水、氧气有关。
（2）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 加速了铁的生锈加速了铁的生锈。
（3）铁生锈的次要过程：
写出Fe转化为FeCO3•nH2O的化学方程式 2Fe+O2+2CO2═2FeCO32Fe+O2+2CO2═2FeCO3。
（4）为防止铁生锈，可对铁制品“发蓝”处理，在表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 Fe3O4Fe3O4。
二、铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3。为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下进行实验。
资料：①Fe2O3•xH2O在110℃分解为Fe2O3和H2O，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2。
②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原。
③浓硫酸具有吸水性，碱石灰能吸收水和二氧化碳。
（1）装配好实验装置后，首先要 检查装置的气密性检查装置的气密性。
（2）停止加热后仍需继续通CO，目的是防止生成的铁被再次氧化和 B中溶液倒吸B中溶液倒吸。
（3）控制A装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至A装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置B增重3.6g,装置C增重2.2g。则样品中Fe2O3•xH2O的x=22。
（4）若缺少D装置，测得样品中FeCO3的值会 偏大偏大（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
三、炼铁过程的探究
资料：CO还原赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁的过程大致分为三个阶段：
阶段1：3Fe2O3+CO 500-600℃ 2Fe3O4+CO2
阶段2：Fe3O4+CO 600-700℃ 3FeO+CO2
阶段3：FeO+CO ＞700℃ Fe+CO2
（1）写出工业上用CO和赤铁矿炼铁主要原理的化学方程式 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2。
（2）将上述300℃热分解后的A装置中剩余固体继续分阶段升温，进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究。加热时测定A中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①300℃～500℃装置A中剩余固体质量没有发生变化的原因是 在温度为300℃～500℃时，一氧化碳与氧化铁不发生反应在温度为300℃～500℃时，一氧化碳与氧化铁不发生反应。
②图中F点对应的a=18g18g。
500
-
600
℃
600
-
700
℃
＞
700
℃
高温
高温
【考点】金属锈蚀的条件及其防护；铁的冶炼．
【答案】水、氧气；加速了铁的生锈；2Fe+O2+2CO2═2FeCO3；Fe3O4；检查装置的气密性；B中溶液倒吸；2；偏大；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；在温度为300℃～500℃时，一氧化碳与氧化铁不发生反应；18g
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：97引用：2难度：0.2
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