Question

【題目】金屬材料在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應用，人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。

（一）鐵的應用和防護

（1）鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的_____等物質(zhì)發(fā)生化學反應的結果。

（2）為防止鐵生銹，通常會對鐵制品進行“烤藍”處理，烤藍是用化學方法在鐵表面生成層致密的四氧化三鐵（Fe3O4）保護膜。烤藍的原理是：在高溫下，鐵與水發(fā)生反應， 生成四氧化三鐵和一種單質(zhì)氣體，寫出該反應的化學反應方程式：_____。

（二）鐵的冶煉

我國勞動人民在春秋戰(zhàn)國時期就會治鐵煉鋼，實驗室模擬煉鐵實驗裝置如圖所示。

（3）實驗時，應先注水片刻后再加熱的目的是_____。

（4）有同學提出黑色粉末中還可能含有 Fe3O4．已知：Fe3O4 能溶于稀 H2SO4，且有 Fe3+ 生成；Fe3+遇到硫氯化鉀溶液顯血紅色。為證明黑色粉末成份，該同學取少量樣品于燒杯中，加過量稀 H2SO4，充分反應后，滴加少量硫氰化鉀，證明黑色粉末中含有 Fe 和Fe3O4 的現(xiàn)象是_____。

（5）若取 16g 氧化鐵粉末進行實驗，反應一段時間后，經(jīng)檢測剩余黑色固體成份是 Fe和 Fe3O4，稱量固體的質(zhì)量為 X，則 X 的范圍為_____。

Answer 1

【答案】氧氣、水 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸 溶液中有氣泡產(chǎn)生，且溶液變?yōu)檠�紅色 11.2g＜X＜15.5g

【解析】

（一）（1）鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生化學反應的結果；

（2）烤藍的原理是：在高溫下，鐵與水發(fā)生反應， 生成四氧化三鐵和一種單質(zhì)氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，氣體單質(zhì)為氫氣，反應的化學反應方程式：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（二）（3）實驗時，應先注水，片刻后再加熱的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

（4）黑色固體含有鐵和四氧化三鐵，那鐵與硫酸反應生成氫氣，會有氣泡出現(xiàn)，Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成，Fe3+遇到硫氰化鉀顯示血紅色，所以通過觀察上述兩種現(xiàn)象，即可判斷含有鐵和四氧化三鐵；

（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，若氧化鐵全部生成鐵，則鐵全部來自于氧化鐵，所以鐵的質(zhì)量=氧化鐵中鐵元素質(zhì)量= =11.2g，若氧化鐵全部生成了四氧化三鐵，設四氧化三鐵的質(zhì)量為m，則四氧化三鐵中鐵元素質(zhì)量=氧化鐵中鐵元素質(zhì)量，設四氧化三鐵的質(zhì)量為m，則m×，所以X在11.2g與15.5g之間即可。