Question

鋼鐵是使用最多的金屬材料．在今年的化學(xué)活動周中，某校興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下對鐵的相關(guān)性質(zhì)和用途進行了研究．

（1）如圖1所示的鐵制品的用途中，利用金屬導(dǎo)熱性的是

 

（填字母，下同）．
（2）目前世界上已有50%以上的廢鋼鐵得到回收利用，其目的是

 

．
A．節(jié)約金屬資源     B．合理開采礦物        C．防止鋼鐵生銹
（3）為防止水龍頭生銹，其表面鍍有一層鉻．鐵生銹的條件是

 

、

 

．
（4）將一小塊生鐵放入盛有過量稀鹽酸的燒杯中，完全反應(yīng)．寫出其中的化學(xué)方程式

 

，燒杯底留下的黑色殘渣是

 

．
（5）實驗：用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵，如圖2所示．其中A是實驗室用草酸（H₂C₂O₄）和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H₂C₂O₄

濃硫酸  .

△

H₂O+CO₂↑+CO↑．請回答下列問題：
①B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
②C裝置無明顯現(xiàn)象，C裝置的作用是

 

．D裝置中濃硫酸的作用是

 

．
③E裝置中的實驗現(xiàn)象是

 

．
④F裝置的作用是

 

、

 

．
⑤為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否需要先斷開E和F的連接處？

 

（填“需要”或“不需要”），理由是

 

．
⑥利用這套裝置還可以測定氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．他們的測定方法是：稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量10.0g，樣品與玻璃管的總質(zhì)量為60.0g，完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.9g．計算實驗測得氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點：金屬的物理性質(zhì)及用途,氣體的凈化（除雜）,金屬的化學(xué)性質(zhì),一氧化碳還原氧化鐵,金屬銹蝕的條件及其防護,金屬的回收利用及其重要性,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)鐵的用途，分析利用了鐵的什么性質(zhì)；
（2）根據(jù)鋼鐵回收利用的意義，選擇鋼鐵回收利用的目的；
（3）解釋鐵生銹的原因；
（4）分析題干說明，寫出變化中反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）①氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳生成二氧化碳與水；②澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可用來檢驗二氧化碳的存在；濃硫酸具有很好的吸水性；③根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的生成物考慮；④澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可用來檢驗二氧化碳的存在；⑤根據(jù)玻璃管中氣體的壓強變化進行分析解答；⑥中氧化鐵還原為鐵，質(zhì)量減輕，運用差量法可求出氧化鐵的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式求算．

解答：解：（1）鐵錘和水龍頭利用了硬度大等性質(zhì)，鐵絲利用了延展性，炊具是利用其導(dǎo)熱性的；
（2）回收利用金屬是為了節(jié)約金屬資源；
（3）表面鍍有一層鉻可以防止鐵與氧氣和水的接觸，起到防止鐵生銹的目的；
（4）生鐵中含有少量的碳，碳與稀鹽酸不反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣，同時生成氯化亞鐵；
（5）①根據(jù)化學(xué)方程式：H₂C₂O

濃硫酸  .

△

H₂O+CO₂↑+CO↑可知，有CO₂生成，B裝置中的氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體，化學(xué)反應(yīng)式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
②C裝置中的澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，而C裝置中無明顯現(xiàn)象，說明二氧化碳已被氫氧化鈉溶液完全吸收；D裝置中濃硫酸的作用是吸收制取CO過程中產(chǎn)生的水，得到干燥的CO；
③E裝置中的氧化鐵在CO的還原作用下，由紅色的氧化鐵粉末變成黑色的鐵粉；
④F裝置中的澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可以用來證明二氧化碳的存在；點燃尾氣，是因為過量的有毒一氧化碳會污染空氣，所以要進行尾氣處理；
⑤不需要斷開，因為一直通入一氧化碳；
⑥原有樣品為氧化鐵（10g），玻璃管的質(zhì)量為50g，故反應(yīng)后為剩余固體為（7.9g），減少的質(zhì)量為2.1g，實質(zhì)就是氧元素的質(zhì)量，運用差量法解題．
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

3CO₂+2Fe△m
    160            112        48
     x                  （60.0-57.9）g 

160

48

=

x

2.1g

解得，x=7g
氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

7g

10g

×100%=70%
故答案為：（1）B；（2）A；（3）鐵與氧氣；水蒸氣接觸；（4）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；C；
（5）①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；②證明二氧化碳已被完全吸收；干燥一氧化碳氣體；③紅色粉末變成黑色；④證明反應(yīng)生成了二氧化碳；尾氣處理；
⑤不需要；一直通CO；⑥70%

點評：考查了金屬性質(zhì)，銹蝕條件及其防護，屬于結(jié)合課本知識的信息．要知道金屬銹蝕的條件和防止金屬制品生銹的措施，并結(jié)合生活實際，選擇比較好防止金屬生銹的措施和保護金屬資源的方法，并知道金屬回收的重要意義．還考查一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置及相關(guān)問題，屬于課本基本實驗的延伸，難度不大，要明確實驗的目的及試劑的作用．