Question

8．鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的金屬材料．
（1）工業(yè)上用一氧化碳冶煉鐵的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）我國(guó)第四套人民幣硬幣從1999年開始發(fā)行，一元幣為鋼芯鍍鎳（Ni），伍角幣為鋼芯鍍銅，一角幣為鋁合金或不銹鋼．選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素是AB（填字母序號(hào)）．
A．金屬的硬度
B．金屬的耐腐蝕性
C．金屬的導(dǎo)電性
（3）新型材料納米鐵粉具有廣泛的用途，它比普通鐵粉更易與氧氣反應(yīng)，其制備的主要流程如圖所示．

①納米級(jí)鐵粉遇氧氣無(wú)需加熱就能燃燒，生成物的化學(xué)式為Fe₃O₄．
②高溫反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．反應(yīng)前需向反應(yīng)器中通如入氮?dú)�，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸．
（4）某同學(xué)對(duì)X、銀、銅、鐵四種金屬混合物的成分進(jìn)行探究，流程如下：

①四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Fe、X、Cu、Ag．
②固體丙的組成可能是Cu、Ag．
（5）古代有“曾青得鐵則化為銅”濕法煉銅法，若得到16Kg的銅，理論上需要鐵質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳進(jìn)行解答；
（2）依據(jù)硬幣的組成成分以及性質(zhì)分析解答；
（3）①根據(jù)普通鐵粉在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，進(jìn)行分析解答．
②高溫反應(yīng)器中，氫氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成鐵和氯化氫，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；可燃性氣體與空氣混合后點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，進(jìn)行分析解答．
（4）根據(jù)金屬能與酸反應(yīng)的排在氫前面，不能與酸反應(yīng)的排在氫的后面，活潑的金屬能把不活潑的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來(lái)分析金屬活動(dòng)性的順序及反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)并分析溶液中的成分．
（5）根據(jù)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，根據(jù)銅的質(zhì)量可以求出鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)能生成鐵和二氧化碳；反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素是金屬的硬度、金屬的耐腐蝕性，不需要考慮金屬的導(dǎo)電性，故填：AB．
（3）①普通鐵粉在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，納米級(jí)鐵粉遇氧氣無(wú)需加熱就能燃燒，生成物為四氧化三鐵，其化學(xué)式為：Fe₃O₄．
②高溫反應(yīng)器中，氫氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成鐵和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
可燃性氣體與空氣混合后點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，氫氣是可燃性氣體，為防止氫氣與空氣混合在加熱時(shí)發(fā)生爆炸，反應(yīng)前需向反應(yīng)器中通入氮?dú)�，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸．
故答案為：①Fe₃O₄；②FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸．
（4）根據(jù)金屬的活潑性順序：鐵＞氫＞銅＞銀，所以向鐵、X、銅、銀的金屬混合物中加入稀硫酸，鐵一定參加反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，而銅和銀一定沒(méi)反應(yīng)，得到的濾液A再加入過(guò)量的鐵得到混合物乙和濾液B，說(shuō)明鐵除了和過(guò)量的硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體外，還和鹽溶液發(fā)生了置換反應(yīng)，因此說(shuō)明鐵的活動(dòng)性比X強(qiáng)，且X位于氫前；由于硫酸過(guò)量，固體甲含有銅和銀，銅和硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅和銀，因此：
①四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的是ZFe、X、Cu、Ag；
②固體丙的組成可能是：銅、銀．
故答案為：①Fe、X、Cu、Ag；
②Cu、Ag．
（5）設(shè)鐵的質(zhì)量為x
   Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
   56                        64
   x                        16Kg
$\frac{56}{x}=\frac{64}{16Kg}$
x=14Kg
答案：理論上需要鐵質(zhì)量是14Kg．

點(diǎn)評(píng) 用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解釋生活中遇到的問(wèn)題，體現(xiàn)運(yùn)用知識(shí)的能力，感受化學(xué)與生活的密切聯(lián)系．