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.
課本實驗中,鐵生銹所需要時間較長,某實驗小組設(shè)計如下改進實驗.
(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導管接入到裝有水的燒杯中,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的作用是
.
(3)4min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.該實驗說明鐵生銹主要與
和
有關(guān).B、D處實驗現(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環(huán)境中,充分加熱到質(zhì)量不再減少.該過程中僅考慮發(fā)生反應(yīng):Fe
2O
3?H
2O
Fe
2O
3+H
2O↑,F(xiàn)eCO
3FeO+CO
2↑,且不需要考慮裝置中空氣對本實驗的影響.(物質(zhì)的相對分子質(zhì)量:Fe
2O
3?H
2O-178,F(xiàn)eCO
3-116)
(堿石灰成分:CaO和NaOH固體混合物,能吸收二氧化碳和水)
(4)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
(5)經(jīng)過改進后,測得m(H
2O)=1.80g,m(CO
2)=0.44g,請計算銹鐵釘?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)量分數(shù)=
.
(6)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”),請通過計算說明.
[已知:①Fe
2O
3+3H
2SO
4═Fe
2(SO
4)
3+3H
2O; ②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.Fe
2(SO
4)
3的相對分子質(zhì)量為400].