铁是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料．（1）看图1回答，铁元素的原子序数为，相对原子质量为．亚铁离子（Fe2+）的核外电子数为，质子数为．（2）健康人体

Question

铁是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料．
（1）看图1回答，铁元素的原子序数为___，相对原子质量为___．亚铁离子（Fe²⁺）的核外电子数为___，质子数为___．
（2）健康人体内，总量4～5g的铁元素主要以化合物形式存在，缺铁会患上___（填字母）．
a．骨质疏松    b．甲状腺疾病    c．贫血症    d．侏儒症
【实验一】兴趣小组通过图2实验研究铁的冶炼

（3）该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是___．
（4）试写出一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式___；
（5）实验一段时间后，观察到B处澄清石灰水变___；A处红棕色固体变为黑色，小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现有少量气泡．写出反应的化学方程式___，说明黑色固体物质___（填字母）．
a．不含铁      b．一定全部是铁       c．含有铁

【资料1】已知铁的氧化物均能逐步失去其中的氧，最终被还原为铁．
Fe₂O₃

400℃-500℃

Fe₃O₄

600℃-680℃

FeO

700℃-800℃

Fe
【资料2】实验研究表明：该实验得到是四氧化三铁与铁粉的混合物
【实验二】研究后兴趣小组用图3实验研究实验一所得黑色粉末中单质铁的质量分数

【资料3】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应，但吸收能力比石灰水强
（6）从安全与规范的角度考虑，装置C后面应连接___（选填装置序号）
（7）铁与四氧化三铁的混合物10g充分反应后，玻璃管中剩余固体（单质铁）的质量为7.6g．请计算10g黑色粉末中单质铁的质量分数．

Answer 1

（1）铁的原子序数为26，相对原子质量为55.85；在原子中原子序数=质子数=核外电子数，故铁原子有26个电子，形成亚铁离子时失去了2个电子，故亚铁离子还有24个电子但是质子数不变，故填：26；55.85；24；26；
（2）元素在人体内主要是以化合物的形式存在的，缺铁易患贫血，这里的铁指元素，故填：c；
（3）一氧化碳有毒，散失到空气中会污染空气，在尾导管口处放置尾气处理装置，故填：在尾导管口处放置一点燃的酒精灯（其他合理答案也可）；
（4）一氧化碳还原氧化铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂．故填：Fe₂O₃+3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂；
（5）产生的二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙白色沉淀和水，故填：浑浊；
铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，此现象说明黑色固体中含有铁，但不一定全部是铁．故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；c；
（6）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，需将其点燃处理，故填：D；
（7） 设四氧化三铁的质量为x，由四氧化三铁和一氧化碳反应的化学方程式可知固体减少的质量就是四氧化三铁中氧元素的质量可知：
Fe₃O₄+4CO(高温.)/()3Fe+4CO₂        减少的质量
232                      168                       232-168=64
x                                                    10g-7.6g=2.4g
(232)/(x)=(64)/(2.4g)
x=8.7g
则混合物中铁的质量分数为：(10g-8.7g)/(10g)×100%=13%
答：10g黑色粉末中单质铁的质量分数为13%．