Question

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

（一）鐵的應(yīng)用和防護(hù)

（1）鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的_____等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。

（2）為防止鐵生銹，通常會(huì)對(duì)鐵制品進(jìn)行“烤藍(lán)”處理，烤藍(lán)是用化學(xué)方法在鐵表面生成層致密的四氧化三鐵（Fe3O4）保護(hù)膜�？舅{(lán)的原理是：在高溫下，鐵與水發(fā)生反應(yīng)， 生成四氧化三鐵和一種單質(zhì)氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：_____。

（二）鐵的冶煉

我國(guó)勞動(dòng)人民在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就會(huì)治鐵煉鋼，實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先注水片刻后再加熱的目的是_____。

（4）有同學(xué)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(xué)取少量樣品于燒杯中，加過(guò)量稀 H2SO4，充分反應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后，經(jīng)檢測(cè)剩余黑色固體成份是 Fe和 Fe3O4，稱(chēng)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(shí)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(xué)反應(yīng)的結(jié)果；

（2）烤藍(lán)的原理是：在高溫下，鐵與水發(fā)生反應(yīng)， 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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（二）（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)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(shí)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(yīng)生成氫氣，會(huì)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(guò)觀(guān)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(lái)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(shè)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(shè)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。