Question

(14分)鋼鐵是重要的金屬材料，在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途。

（1）鋼鐵屬于______________（填“純凈物”或“混合物”）。

（2）每年世界上鋼鐵的產(chǎn)量很高，鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失。在日常生活中，小明發(fā)現(xiàn)切過咸菜的菜刀更容易生銹．為了驗(yàn)證該現(xiàn)象，小明做了下列實(shí)驗(yàn)：

取兩支試管，分別放上一個(gè)相同鐵釘，在一支試管中加入___________，在另一支試管中加入等體積的___________，一周后小明觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到了與日常生活中相同的結(jié)果，他的結(jié)論是：水中溶有                             。

（3）為了防止鋼鐵銹蝕，人們常采用在其表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護(hù)膜的方法。這些方法都能防止銹蝕的共同原理是_________________________。

（4）鐵螺絲放入足量的稀鹽酸中，觀察到鐵銹逐漸消失，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

                                                           ；

一段時(shí)間后，又觀察到鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生，寫出產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式：

                                                         ；

長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后，溶液中有黑色顆粒沉淀，該物質(zhì)是        ,把該物質(zhì)從溶液中分離出來的方法是           。

（5）煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）、空氣等為主要原料煉鐵，反應(yīng)過程如下：

請(qǐng)寫出第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________；

（6）金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生，所以廢鋼鐵要_____________。

（7）一同學(xué)聯(lián)想到家里銅制餐具上有一層綠色物質(zhì)，認(rèn)為銅在空氣中也會(huì)生銹。他們上網(wǎng)查閱資料，知道這種綠色物質(zhì)的化學(xué)成分為Cu₂(OH)₂CO₃(銅綠)。他們從銅綠組成和空氣的成分大膽猜測(cè)，銅生銹除了與鐵生銹條件相同外，還應(yīng)該有CO₂參加反應(yīng)。

  請(qǐng)寫出銅在空氣中生成銅綠的化學(xué)方程式　　　　　　 　　　　　　 。

（8）將盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調(diào)節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鋁和鐵（提示：鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣），待反應(yīng)停止后，請(qǐng)判斷：

若天平仍保持平衡，燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是　　　；

若天平失去平衡，則指針一定偏向　　　的一側(cè)。

 

Answer 1

【答案】

（1）混合物

（2）蒸餾水，食鹽水，食鹽時(shí)腐蝕更快。

（3）鐵與氧氣和水蒸氣隔絕

（4）Fe₂O₃+6 HCl==2FeCl₃+3H₂O；Fe+2HCl==FeCl₂+H₂↑；碳，過濾。

（5）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO ₂

（6）回收利用

（7）2Cu+ H₂O + O ₂ + CO ₂ ==Cu₂(OH)₂CO₃

（8）HCl ；Fe。

【解析】

試題分析：（1）由多種物質(zhì)組成的物質(zhì)屬于混合物，鋼鐵是由鐵和碳等物質(zhì)組成的，故屬于屬于混合物。

（2）鐵與水和氧氣充分接觸時(shí)容易生銹，而根據(jù)題意可知，鹽溶液能夠加快鐵生銹的速率，故要想得到與日常生活中相同的結(jié)果，兩支試管中應(yīng)分別加入水和食鹽水，以便能進(jìn)行對(duì)比；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論是：水中溶有食鹽時(shí)銹蝕更快。

（3）根據(jù)鐵生銹的條件分析，在鐵表面涂油或鍍金屬能防止銹蝕的原理是，隔絕鐵與氧氣和水蒸氣的接觸，從而達(dá)到防銹的目的。

（4）鐵銹（氧化鐵）能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；當(dāng)鐵表面的鐵銹反應(yīng)完之后，鐵會(huì)與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；由于鋼鐵是由鐵和碳等物質(zhì)組成的混合物，而碳不與酸反應(yīng)，且不溶于酸，故長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后，溶液中有黑色顆粒沉淀，該物質(zhì)是碳，把該物質(zhì)從溶液中分離出來的方法是過濾。

（5）赤鐵礦(主要成分氧化鐵)和一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂。

（6）金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生，所以廢鋼鐵要回收再利用。

（7）根據(jù)題意可知，銅在空氣中與氧氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成銅綠，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+H₂O+O ₂+CO₂=Cu₂(OH)₂CO₃。

（8）若天平仍保持平衡，說明產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量相同，即消耗的鹽酸的質(zhì)量相同，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，消耗等量鹽酸時(shí)，反應(yīng)掉的鋁的質(zhì)量較少，所以應(yīng)該是鋁有剩余，而鐵可能完全反應(yīng)，也可能有剩余，也就說明稀鹽酸完全反應(yīng)了；若天平失去平衡，應(yīng)該是稀鹽酸足量，金屬完全反應(yīng)，由于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量少，故指針偏向鐵的一邊。

考點(diǎn)：生鐵和鋼，一氧化碳還原氧化鐵，金屬銹蝕的條件及其防護(hù)，酸的化學(xué)性質(zhì)

點(diǎn)評(píng)：解答本題要掌握化學(xué)方程式的書寫方法、金屬生銹的條件以及金屬和金屬氧化物與酸反應(yīng)等方面的知識(shí)，只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問題做出正確的判斷。