Question

14．鋼鐵是應用最普遍的金屬材料，請完成下列有關的探究：

（1）探究鐵的冶煉
    小明同學利用如圖Ⅰ所示裝置探究煉鐵的化學反應原理，實驗開始時先緩緩通入CO，然后再點燃酒精噴燈的目的是排盡管內空氣，防止爆炸，硬質玻璃管中觀察到的現象是紅色粉末逐漸變黑，圖中小氣球的作用是收集尾氣，該反應的化學方程式是Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，其中氧化鐵發(fā)生了還原反應．
（2）探究鐵的銹蝕
    鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的水和氧氣等物質發(fā)生化學反應的結果．小紅同學用相同的光亮鐵釘探究生銹與哪些因素有關，設計的實驗如圖Ⅱ所示（蒸餾水事先煮沸）：該同學的設計是否嚴密？不嚴密，如果不嚴密，應如何改進？增加試管③，將鐵釘置于干燥密閉的試管中（簡單敘述方法，如果嚴密，則此空不填）．一周后觀察，試管②中的鐵釘明顯生銹，其中A、B、C三處中B處銹蝕最嚴重．
（3）驗證鐵的活動性
    小華同學要驗證鎂、鐵、銅三種金屬的活動順序，設計了如圖甲、乙所示的實驗方案：
    ①根據實驗目的，A溶液可能是硫酸亞鐵溶液；
    ②試管乙中觀察到的現象是有紅色固體析出，發(fā)生反應的化學方程式是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．

Answer 1

分析 根據已有的金屬的冶煉、金屬的性質以及金屬活動性順序的意義進行分析解答即可．

解答 解：（1）一氧化碳是可燃性氣體，不純時點燃或是加熱能產生爆炸，故加熱之前需要先通入一氧化碳；一氧化碳還原氧化鐵生成的是鐵，會觀察到紅色的粉末逐漸變黑，一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，氣球可以收集尾氣；氧化鐵在此反應中發(fā)生的是還原反應，故填：排盡管內空氣，防止爆炸；紅色粉末逐漸變黑；收集尾氣；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；還原；
（2）鐵在與水和氧氣并存時易生銹，設計實驗應該是鐵只與水接觸、鐵只與氧氣接觸、鐵同時與水和氧氣接觸，故應該增加鐵只與氧氣接觸的實驗；試管②中的鐵釘B處與水和氧氣同時接觸，最易生銹，故填：水和氧氣；不嚴密；增加試管③，將鐵釘置于干燥密閉的試管中；B；
（3）①要驗證鎂、鐵、銅的活動性順序，可以采用兩金夾一鹽的方法，故可以采用硫酸亞鐵溶液，故填：硫酸亞鐵；
②鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，會觀察到紅紅色固體析出，故填：有紅色固體析出；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．

點評 本題考查的是常見的金屬的有關性質和應用，完成此題，可以依據已有的知識進行．