已知铁生锈的过程为:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3?xH2O.又知草酸(H2C2...
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发布时间:2024-10-16 01:47
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时间:2024-10-18 00:03
(1)①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子发生氧化反应,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,
故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
②根据实验目的,需要使用一氧化碳还原氧化铁晶体,所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去,装置A中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体,装置B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体,
故答案为:除去混合气体中的CO2;除去混合气体中的H2O;
③加热完全反应后得到固体的质量为8.4g为铁的质量,装置D增重8.4g为二氧化碳和水的质量,再经过样品的总质量可以计算出铁锈组成,
故答案为:能;
④一氧化碳有毒,不能排放到空气中,所以应该增加尾气处理装置,
故答案为:缺少尾气处理装置;
(2)浓硫酸吸收水,碱石灰吸收水和二氧化碳.取锈铁样品12.6g置于装置D的硬质玻璃管中,加热一段时间至完全反应后得到固体的质量为8.4g,装置E增重8.4g.若将装置E换成装浓硫酸的洗气瓶F,重新按上述样品的用量和操作进行实验,若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g,而装置F增重1.8g.所以水的质量为1.8g,二氧化碳的质量为8.4g-1.8g=6.6g,设氧化铁的质量为y,
Fe2O3+3CO 高温 . 2Fe+3CO2
160 132
y 6.6g
160y=1326.6g,
y=8g
则氧化铁和水的分子个数比=8g160=1.8g18=1:2,所以x=2;
样品中铁的质量为:12.6g-(8g+1.8g)=2.8g,所以样品中铁单质和Fe2O3?xH2O的质量比为:2.8g:(8g+1.8g)=2:7,
故答案为:2;2:7;
(3)0~V1段发生的反应为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2,正反应为:Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O,V1~V2段铁或者氧化铁有一种物质过量;由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知,2mol氯化氢生成1mol亚铁离子,由Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O可知,6mol的氯化氢可以生成2mol的Fe3+,显然消耗相同物质的量盐酸时,铁与盐酸反应增加的亚铁离子比氧化铁增加的铁离子物质的量大,由于V1~V2铁离子和亚铁离子总的物质的量增大幅度小于0~V1,说明V1~V2段为氧化铁与盐酸的反应,即氧化铁的物质的量大于铁的物质的量,故c正确,
故答案为:c.