Question

8．鐵是生產、生活中應用廣泛的金屬材料．
（1）工業(yè)上用一氧化碳冶煉鐵的化學方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）我國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）．
A．金屬的硬度
B．金屬的耐腐蝕性
C．金屬的導電性
（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，其制備的主要流程如圖所示．

①納米級鐵粉遇氧氣無需加熱就能燃燒，生成物的化學式為Fe₃O₄．
②高溫反應器中發(fā)生反應的化學方程式為FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．反應前需向反應器中通如入氮氣，目的是排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸．
（4）某同學對X、銀、銅、鐵四種金屬混合物的成分進行探究，流程如下：

①四種金屬的活動性由強到弱的順序是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，理論上需要鐵質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳進行解答；
（2）依據硬幣的組成成分以及性質分析解答；
（3）①根據普通鐵粉在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，進行分析解答．
②高溫反應器中，氫氣與氯化亞鐵反應生成鐵和氯化氫，寫出反應的化學方程式即可；可燃性氣體與空氣混合后點燃可能發(fā)生爆炸，進行分析解答．
（4）根據金屬能與酸反應的排在氫前面，不能與酸反應的排在氫的后面，活潑的金屬能把不活潑的金屬從鹽溶液中置換出來分析金屬活動性的順序及反應過程中發(fā)生的反應并分析溶液中的成分．
（5）根據鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，根據銅的質量可以求出鐵的質量．

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

點評 用所學化學知識解釋生活中遇到的問題，體現運用知識的能力，感受化學與生活的密切聯(lián)系．