Question

（2011?南京一模）構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是一種重要的學(xué)習(xí)方法．圖為某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組的小陽同學(xué)繪制的鐵的化學(xué)性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)示意圖．請分析回答下列問題：
（1）反應(yīng)①中可用______（填化學(xué)式）作還原劑；
（2）寫出高爐中發(fā)生的反應(yīng)①的化學(xué)方程式：______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）常用的還原劑有碳、一氧化碳和氫氣三種；
（2）高爐煉鐵是用一氧化碳還原氧化鐵；鐵置換銅是鐵和銅的鹽溶液反應(yīng)；
（3）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時接觸；
（4）有圖可直接看出完全反應(yīng)消耗鹽酸溶液的質(zhì)量，根據(jù)鐵和鹽酸反應(yīng)的方程式，利用鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量可得到參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求出生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）反應(yīng)后溶液質(zhì)量=參加反應(yīng)的固體質(zhì)量+液體質(zhì)量-沉淀質(zhì)量-氣體質(zhì)量；
（6）此圖的起點容易找到，關(guān)鍵是找到拐點，即鐵和硫酸銅恰好完全反應(yīng)時消耗的硫酸銅溶液的質(zhì)量，和剩余固體的質(zhì)量．
解答：解：（1）可以做還原劑有C或H₂或CO，所以在①處可任寫一個．
（2）高爐煉鐵是一個復(fù)雜的過程，其中主要是利用焦炭和氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來，方程式為Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
鐵和銅的鹽溶液反應(yīng)可把銅置換出來，如方程式有Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu或Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu或 Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu．
（3）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時接觸，所以防止鐵生銹的原理就是使鐵隔絕空氣和水（或氧氣和水）．
（4）①有圖可知鐵完全反應(yīng)時消耗的鹽酸質(zhì)量是146g．
②解：設(shè)與鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56   73
x     146 g×10%=14.6 g
 
解得：x=11.2g
生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=93.3%
答：生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%． 
（5）因為溶液質(zhì)量不包括氫氣質(zhì)量和剩余雜質(zhì)的質(zhì)量，所以還要減去雜質(zhì)的質(zhì)量．
（6）鐵和硫酸銅還未反應(yīng)時固體就是鐵質(zhì)量為12g，故起點應(yīng)從縱軸上12開始畫起；
然后找拐點，即鐵和硫酸銅恰好完全反應(yīng)時消耗的硫酸銅溶液質(zhì)量及固體質(zhì)量，
設(shè)鐵和硫酸銅恰好完全反應(yīng)時消耗硫酸銅溶液為y，生成銅為z
Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu
56      160           64
11.2g   20%?y          z
      y=160g
      z=12.8g
12g生鐵中所含雜質(zhì)為：12g-11.2g=0.8g
所以鐵和硫酸銅恰好完全反應(yīng)時固體質(zhì)量為：12.8g+0.8g=13.6g
即拐點處橫坐標(biāo)值為160，縱坐標(biāo)值為13.6，然后把拐點和起點連起來，并且在拐點后畫一條平行于x軸的直線，就得到了所要的曲線圖．
故答案為：（1）CO；（2）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（3）空氣和水；
（4）①146，②93.3%；
（5）溶液質(zhì)量不包括剩余雜質(zhì)的質(zhì)量，所以還要減去雜質(zhì)的質(zhì)量；
（6）
點評：此題是綜合性較強(qiáng)的題目，包括的問題較多，涉及的知識面很廣，屬于難度較大的題目．