1. Что называют сталью; чугуном? |
Сталь - это сплав железа с углеродом, с содержанием углерода не более 2,1%. Стали присущи высокая прочность, твердость, упругость и хорошая обрабатываемость. Чугун - это сплав железа с высоким содержанием углерода, обычно от 2% до 4,5%, отличается от стали повышенной ломкостью и хрупкостью. |
2. Как по свойствам отличаются чугун и сталь; отпущенная и закалённая сталь? |
|
Отличия между чугуном и сталью связаны с их составом и обработкой:
1. Состав: чугун содержит более высокое содержание углерода, чем сталь. Это приводит к различию в механических свойствах и структуре материалов.
2. Механические свойства: чугун является хрупким материалом с низкой прочностью и твердостью, что делает его менее податливым к деформации.
3. Обработка: чугун, из-за своей хрупкости, не может быть подвергнут классической технологии закалки и отпуска, которая используется для улучшения свойств стали.
|
3. Как из железа получить хлорид железа (II); хлорид железа (III)? Напишите уравнения реакций. |
|
Хлорид железа (II) из железа можно получить с помощью соляной кислоты:
Fe + 2HCl ⟶ FeCl2 + H2↑
Хлорид железа (II) из железа можно получить с помощью хлора:
2Fe + 3Cl2 ⟶ 2FeCl3
|
4. Предложите химический способ очистки железа от ржавчины. |
|
Одним из химических способов очистки железа от ржавчины является использование раствора кислоты, такой как соляная кислота или лимонная кислота. Вот примеры химических реакций, которые могут использоваться для удаления ржавчины с поверхности железа:
1. Соляная кислота (HCl): 3Fe + 8HCl ⟶ 3FeCl2 + 4H2O
2. Лимонная кислота (C6H8O7): 3Fe + 2C6H8O7 ⟶ 3Fe (C6H7O7) + H2
|
5. Как отличить соли железа (II) от солей железа (III)? |
|
Соли железа (II) и соли железа (III) можно отличить друг от друга с помощью нескольких простых химических реакций и характеристик:
1. Окислительные свойства: Железо (II) легче окисляется, чем железо (III).
2. Реакция с аммиаком: Соли железа (II) обычно образуют зеленые комплексы или комплексы синего цвета с аммиаком (NH3). В то время как соли железа (III) образуют красно-коричневые комплексы с аммиаком.
3. Реакция с хлоридом натрия: При добавлении хлорида натрия (NaCl) к солям железа (II) образуется синий осадок гидроксида железа (II). В то время как с солями железа (III) хлорид натрия не вызывает образование осадка.
|
6. Предложите три способа получения железа из магнитного железняка. |
|
1. Процесс прямого восстановления:
Магнитный железняк (Fe3O4) может быть превращен в железо (Fe) путем прямого восстановления. Этот процесс включает нагревание железной руды с углем или коксом в реакционной печи без доступа воздуха: Fe3O4 + 4C ⟶ 3Fe + 4CO
2. Процесс восстановления газом:
Магнитный железняк также может быть превращен в железо с использованием восстановительного газа, такого как водород (H2). В этом процессе железная руда и водород подвергаются реакции в присутствии катализатора, такого как оксид железа (Fe2O3): 3Fe3O4 + 8H2 ⟶ 9Fe + 4H2O
3. Метод восстановления алюминием:
Этот метод включает реакцию магнитного железняка с металлическим алюминием, результатом которой является алюминат железа (FeAl2O4) и алюминий (Al).
|
7. При растворении стальной проволоки массой 57 г в соляной кислоте выделился 1 моль водорода. Определите массовую долю углерода в стали. |
|
Дано:
m (стали) = 57 г
n (H2) = 1 моль
Найти:
ω (C) = ?
Решение:
Fe + 2HCl ⟶ FeC2 + H2↑
n (Fe) = n (H2) = 1 моль
m (Fe) = n (Fe) ⋅ M (Fe) = 1 ⋅ 56 = 56 г
m (C) = m (стали) − m (Fe) = 57 − 56 = 1 г
ω (C) = 100 ⋅ m (C) / m (стали) = 100 ⋅ 1 / 57 = 1,75%
Ответ: ω (C) = 1,75%
|
8. При растворении стальной проволоки массой 57 г в соляной кислоте выделился 1 моль водорода. Определите массовую долю углерода в стали. |
|
Дано:
m (стали) = 57 г
n (H2) = 1 моль
Найти:
ω (С) = ?
Решение:
Fe + 2HCl ⟶ FeCl2 + H2↑
n (Fe) = n (H2) = 1 моль
m (Fe) = n (Fe) ⋅ M (Fe) = 1 ⋅ 56 = 56 г
m (C) = m (стали) − m (Fe) = 57 − 56 = 1 г
ω (C) = 100 ⋅ m (C) / m (стали) = 100 ⋅ 1 / 57 = 1,75%
Ответ: ω (C) = 1,75%
|
9. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующим схемам: а) Fe ⟶ X ⟶ Fe (OH)2; б) Fe ⟶ Y ⟶ Fe (OH)3. Определите неизвестные вещества. |
|
а) Fe + 2HCl ⟶ FeCl2 + H2↑
FeCl2 + 2NaOH ⟶ 2NaCl + Fe (OH)2↓
б) 2Fe + 3Cl2 ⟶ 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Fe (OH)3↓
|
10. В составе каких соединений железо присутствует в организме человека? Сколько примерно граммов железа в вашем организме? |
В организме человека железо присутствует в различных соединениях. Одним из наиболее распространенных соединений является гемоглобин, содержащийся в эритроцитах крови, где железо связывается с кислородом и обеспечивает его транспорт в организме. Также железо встречается в миоглобине мышц, ферритине (белок, отвечающий за хранение железа) и других органических соединениях. |
