Самостоятельная работа. Железо. Физические и химические свойства. Коррозия железа
Вариант 1Задание 1Укажите металлы, при соприкосновении с которыми коррозия железа усилится: Решение: Коррозия железа усиливается при контакте с более благородными металлами, такими как серебро (Ag) и медь (Cu). Верный ответ: б) Ag и в) Cu. Задание 2Перечислите физические свойства, присущие простому веществу железу. Решение: Железо (Fe) - это металл с высокой электропроводностью, теплопроводностью, пластичностью и магнитными свойствами. Задание 3Укажите формулу восстановителя, который используют при получении железа из минерала Fe₂O₃. Назовите этот минерал. Решение: Для получения железа из Fe₂O₃ используется углерод (C) или угарный газ (CO) в качестве восстановителя. Минерал называется гематит. Задание 4Запишите уравнения практически осуществимых химических реакций на основе предложенных схем:
Задание 5Цинковую пластинку массой 8 г опустили в раствор нитрата железа (II) массой 250 г с массовой долей Fe(NO₃)₂ 4 %. Рассчитать массу (г) восстановленного железа. Масса Fe(NO₃)₂ = 250 г × 0,04 = 10 г. Молярная масса Fe(NO₃)₂ = 179 г/моль, Fe = 56 г/моль. Количество вещества Fe(NO₃)₂: 10 / 179 = 0,056 моль. Масса Fe: 0,056 × 56 = 3,14 г. Верный ответ: 3,14 г. Задание 6Железо массой 7 г прогрето с избытком хлора. Полученный хлорид железа (III) растворили в 200 г NaOH 20 %. Вычислите массу (г) образовавшегося осадка. Реакция: Fe + Cl₂ → FeCl₃, затем FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl. Молярная масса Fe = 56 г/моль. Количество Fe: 7 / 56 = 0,125 моль. Молярная масса Fe(OH)₃ = 107 г/моль. Масса осадка: 0,125 × 107 = 13,4 г. Верный ответ: 13,4 г. Вариант 2Задание 1Укажите металлы, при соприкосновении с которыми коррозия железа замедляется: Решение:Коррозия железа замедляется при контакте с алюминием и цинком, так как они образуют защитные оксидные плёнки. Ответ: Al, Zn. Задание 2Перечислите способы защиты железа от коррозии и укажите восстановители для получения железа. Решение:Способы защиты: легирование, покрытие цинком (гальванизация), нанесение лакокрасочного покрытия. Восстановители железа: углерод (C), угарный газ (CO), водород (H₂). Задание 3Запишите уравнения реакций на основе предложенных схем. Решение:Fe + HCl → FeCl₂ + H₂↑ Fe(NO₃)₃ + CuCl₂ → FeCl₃ + Cu(NO₃)₂ FeCl₃ + NaOH → Fe(OH)₃↓ + NaCl Задание 4Составьте уравнения реакций для превращений FeBr₃ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → FeO → FeSO₄. Решение:FeBr₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaBr 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O Fe₂O₃ + H₂ → 2FeO + H₂O FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O Задание 5Определите массу восстановленного железа. Решение:Дано: масса пластины Fe = 5 г, объем раствора NaOH = 150 г (6% NaOH). Масса NaOH = 150 × 0.06 = 9 г. Молярная масса NaOH = 40 г/моль. Число молей NaOH = 9 / 40 = 0.225 моль. Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe, соотношение 1:1. Молярная масса Fe = 56 г/моль. Масса восстановленного Fe = 0.225 × 56 = 12.6 г. Задание 6Определите массу осадка. Решение:Дано: масса железа = 2.8 г. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ Затем добавляется 150 г NaOH (20% раствор): Масса NaOH = 150 × 0.2 = 30 г. Молярная масса NaOH = 40 г/моль. Число молей NaOH = 30 / 40 = 0.75 моль. FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl Молярная масса Fe(OH)₂ = 90 г/моль. Масса осадка = 0.75 × 90 = 67.5 г. Вариант 3Задание 1Укажите металлы, при соприкосновении с которыми коррозия железа усилится: Ответ: а) Mg, в) Al Решение:Mg и Al активнее железа и вызывают его коррозию, так как образуют гальваническую пару. Задание 2а) Известные сплавы железа и их характеристики. Решение:а) Сталь (твердая, прочная), чугун (твердый, хрупкий). Задание 3Уравнения химических реакций по схемам: Решение:а) Fe + Br2 → FeBr3 Задание 4Fe2O3 → FeO → FeSO4 → FeCl2 → Fe(OH)2 Решение:Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2 Задание 4*Fe → FeCl2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 Решение:Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Задание 5Цинк (12 г) + раствор FeSO4 (масса 200 г, массовая доля 8%). Найти массу Fe. Решение:m(FeSO4) = 200 г × 0.08 = 16 г. Задание 5*Fe (8,4 г) → FeCl2 → Fe(OH)2. Расчет осадка Fe(OH)2 при взаимодействии с раствором KOH (m=250 г, ω=15%). Решение:n(Fe)=8,4/56=0,15 моль, n(Fe(OH)2)=0,15 моль. Вариант 4Задание 1Металлы, замедляющие коррозию железа:
Цинк используется в качестве защитного покрытия (гальваническое покрытие), замедляющего коррозию железа.
Задание 2Виды коррозии железа:
Факторы, влияющие на скорость коррозии:
Задание 3Реакции: а) Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
б) FeBr2 + MnSO4 → реакция не идет в) Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KNO3 г) 2Fe + 3FeCl3 → 3FeCl2 Задание 4FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe3O4 → Fe FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2O Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2 Задание 4*Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → KFeO2 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl Fe(OH)3 + KOH → KFeO2 + 2H2O Задание 5Магний (7 г) в растворе нитрата железа(II). Mg + Fe(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Fe
M(Mg) = 24 г/моль, n(Mg) = 7/24 ≈ 0,292 моль По уравнению реакции n(Fe) = n(Mg) = 0,292 моль m(Fe) = 0,292 × 56 ≈ 16,35 г Задание 5*Железо с бромоводородной кислотой и NaOH. Fe + 2HBr → FeBr2 + H2
FeBr2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaBr n(Fe)=3,36/56=0,06 моль n(FeBr2)=n(Fe)=0,06 моль m(Fe(OH)2)=0,06×90=5,4 г | |||
|
| |||
| Просмотров: 129 | | |||
| Всего комментариев: 0 | |