Question

2．在研究“鐵生銹的條件”的實驗中，某興趣小組對實驗進行了創(chuàng)新設(shè)計，請把實驗補充完整．
【實驗?zāi)康摹胯F生銹條件的探究．
【實驗內(nèi)容】取3段光亮無銹的細鐵絲，繞成螺旋狀，放入3支干燥潔凈的試管底部，進行下列實驗，實驗要保證有足夠長的時間來觀察現(xiàn)象

【實驗現(xiàn)象】實驗①②無明顯現(xiàn)象，實驗③中鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減�。�
【實驗結(jié)論】鐵生銹實際上是鐵與空氣中的水和氧氣（填名稱）發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果．
【實驗思考】
（1）當鐵絲足量，時間足夠長，實驗③進入試管內(nèi)的水的體積約占試管體積的$\frac{1}{5}$．
（2）該實驗創(chuàng)新之處在于：可根據(jù)鐵絲表面的鐵銹和試管內(nèi)液面上升兩種現(xiàn)象來判斷鐵絲反應(yīng)進行的情況．
（3）鋁比鐵活潑，但鋁難腐蝕，原因是鋁易被氧氣氧化生成致密的氧化鋁保護膜．
（4）某煉鐵廠每天生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵400t，?每天需要含氧化鐵70%的赤鐵礦多少噸？?如果改用含有雜質(zhì)為25%的磁鐵礦則需要多少噸這樣的磁鐵礦？

Answer 1

分析 根據(jù)鐵生銹的條件進行分析．鐵在有水和氧氣并存時易生銹，空氣中氧氣的體積分數(shù)大約占$\frac{1}{5}$，鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強減小，液面會上升，進入試管的水的體積大約占試管體積的$\frac{1}{5}$；根據(jù)鋁的性質(zhì)以及鐵元素守恒進行分析解答即可．

解答 解：【實驗結(jié)論】鐵生銹是鐵與水和氧氣共同反應(yīng)的結(jié)果，故填：水和氧氣；
【實驗思考】（1）鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強減小，液面會上升，故當鐵絲足量，時間足夠長，實驗③進入試管內(nèi)的水的體積約占試管體積的五分之一，故填：$\frac{1}{5}$；
（2）該實驗可以根據(jù)鐵生銹以及試管內(nèi)液面上升來判斷鐵絲反應(yīng)進行的情況，故填：試管內(nèi)液面上升；
（3）鋁易被氧氣氧化生成致密的氧化鋁保護膜，故難以腐蝕，故填：鋁易被氧氣氧化生成致密的氧化鋁保護膜；
（4）設(shè)需要含氧化鐵70%的赤鐵礦的質(zhì)量為x
x×70%×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$=400t×（1-4%） x=783.7t；
設(shè)需要含有雜質(zhì)為25%的磁鐵礦的質(zhì)量為y
y×$（1-25%）×\frac{56×3}{56×3+16×4}$=400t×（1-4%）  y=707t
答：需要含氧化鐵70%的赤鐵礦的質(zhì)量為783.7t；需要含有雜質(zhì)為25%的磁鐵礦的質(zhì)量為707t．

點評 本題考查的是金屬的銹蝕因素以及根據(jù)化學(xué)式的計算，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．