铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。


(一)铁的广泛应用
(1)我国在东汉时期就大量使用铁制品,但是出土的铁器文物却比较少见,其原因是铁器在潮湿的环境中容易生锈,铁锈的主要成分是Fe2O3•nH2O,可知铁生锈主要与空气中的 水蒸气、氧气水蒸气、氧气有关。现代社会为了延缓铁制品生锈通常将铁制品做成“不锈钢”,“不锈钢”属于 acac(填字母)。
a.合金
b.单质
c.混合物
d.纯金属
(2)人体中铁的含量一般在4~5g,这里的铁一般是指 bb(填字母)。
a.单质
b.元素
c.原子
d.分子
(3)高铁酸钠Na2FeO4是一种“绿色”净水剂,主要用于池塘、水库消毒。其生产原理为:2FeCl3+10NaOH+3NaClO═9X+2Na2FeO4+5H2O,则X的化学式为 NaClNaCl。高铁酸钠在水中产生氧气将细菌及有害杂质氧化,起到杀菌消毒的作用,同时生成红褐色沉淀氢氧化铁吸附水中的悬浮杂质,同时生成NaOH,则高铁酸钠与水反应的化学方程式为 4Na2FeO4+10H2O=8NaOH+4Fe(OH)3↓+3O2↑4Na2FeO4+10H2O=8NaOH+4Fe(OH)3↓+3O2↑。
(二)铁红(Fe2O3)的制备
铁红(Fe2O3)广泛应用于印染行业,其生产流程如图1,反应均在氢氧化铁悬浊液中进行,氢氧化铁所起作用类似于催化剂。
(4)反应得到的铁红固体需经过过滤、洗涤、烘干。洗涤的目的是 除去表面可溶性杂质除去表面可溶性杂质,实验室中洗涤操作一般在 过滤器过滤器中进行。
(5)该工艺生产铁红的总反应方程式为 2Fe+O2+H2O 催化剂 H2↑+Fe2O32Fe+O2+H2O 催化剂 H2↑+Fe2O3。
(三)铁触媒催化剂【单相碳化铁(FexCy)】组成分析触媒催化剂的主要成分为单相碳化铁,工业单相碳化铁中常常含有铁单质。
资料:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。②FexCy不与酸反应。
实验1:取36.0g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.2gH2。
实验2:另取36.0g样品,按如图2进行实验。
表:装置A和B的质量变化
催化剂
催化剂
装置 | A | B |
反应前 | 300 | 400 |
反应后 | m | 408.8 |
(6)装配好装置后,实验前先要
检查装置气密性
检查装置气密性
。(7)反应结束后继续通一段时间氧气,其作用是
将A中生成的气体赶入后续装置,使气体被充分吸收
将A中生成的气体赶入后续装置,使气体被充分吸收
。(8)装置C的作用是
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B中,防止造成实验误差
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B中,防止造成实验误差
。(9)FexCy中,x:y=
5:2
5:2
。表中m的值是 312
312
。(10)反思:若用空气替代O2进行实验,测得x:y的值偏大,可能的原因是
空气中氧气含量不足,使得C元素转化为CO
空气中氧气含量不足,使得C元素转化为CO
。【答案】水蒸气、氧气;ac;b;NaCl;4Na2FeO4+10H2O=8NaOH+4Fe(OH)3↓+3O2↑;除去表面可溶性杂质;过滤器;2Fe+O2+H2O H2↑+Fe2O3;检查装置气密性;将A中生成的气体赶入后续装置,使气体被充分吸收;防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B中,防止造成实验误差;5:2;312;空气中氧气含量不足,使得C元素转化为CO
催化剂
【解答】
【点评】
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