18.鐵在生產(chǎn)生活中應用十分廣泛.鐵的冶煉和利用已成為目前科學研究和技術領域中的重要課題.
(1)金屬鋁比鐵活潑,但鋁制品卻比鐵制品耐腐蝕,原因是鋁在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜從而阻止了內部的鋁進一步氧化;
(2)鋼鐵車殼表面噴漆不僅美觀,而且可有效防止與空氣中的水、氧氣(填兩種物質名稱)接觸而生銹.
(3)鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程,把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用焦炭和氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來,得到鐵合金.在
此過程中焦炭的作用為產(chǎn)生高溫和生成還原劑CO,一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為3CO+Fe
2O
3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO
2;
(4)小明同學提出單質碳也具有還原性,為什么工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石?于是,他模擬工業(yè)煉鐵設計如圖對比實驗(査閱資料獲知NaOH溶液可吸收CO
2氣體);
①取兩份相同質量的氧化鐵粉末.一份與足量的碳粉均勻混合放入如圖裝置A的硬質試管中;另一份放入如圖裝置B的硬質玻璃管中.
②裝置A和B兩組實驗同時開始進行.在裝置B的反應中,實驗開始前,先通CO(選填“通CO”或“加熱”);實驗結束后,繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫,裝置B中右側酒精燈的作用是點燃尾氣中的一氧化碳,以防造成空氣污染,此時,發(fā)現(xiàn)裝置B的硬質玻璃管中固體完全由紅色變?yōu)楹谏,裝置A的硬質試管中仍有紅色固體.因而他認為焦炭和鐵礦石都是固體,接觸面積小,不易完全反應是工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石的一個原因.
(5)小明同學經(jīng)過査閱資料發(fā)現(xiàn)除了上述原因外,工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石還有一些其它原因,試寫出其中的一個焦炭是固體,不容易和生成的鐵分離(或焦炭中含有雜質,影響鐵的純度).
(6)硅酸鈉(Na
2SiO
3)是我國優(yōu)先發(fā)展的精細化工產(chǎn)品,NaOH和SiO
2反應可以生成Na
2SiO
3和H
2O,現(xiàn)以125t石英砂(SiO
2質量分數(shù)為96%)為原料,與足量的NaOH溶液反應.試計算:理論上得到硅酸鈉的質量.