Question

（2013?濰坊）鐵及其化合物在生活中有重要的作用．請回答下列問題：
（1）在盛有氧氣的集氣瓶中點燃細鐵絲發生劇烈燃燒的化學方程式是

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

．為防止集氣瓶破裂，常采取的措施是

預先在集氣瓶底部放一些水或少量沙子

．
（2）已知鐵能與氯化鐵反應生成氯化亞鐵．將生銹的鐵釘（鐵銹的主要成分是Fe₂O₃）放入鹽酸中，充分反應后有鐵剩余，寫出發生置換反應的化學方程式

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

，溶液中的金屬陽離子是

Fe²⁺

（用符號表示）．
（3）高爐煉鐵中，焦炭的作用是

O₂﹢C

點燃  .

CO₂、CO₂﹢C

高溫  .

2CO

（用化學方程式表示）．
（4）把鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，反應結束后有固體剩余．下列說法正確的是

A

（填寫字母序號）．
A．剩余固體肯定含有銀
B．剩余固體肯定是銀和銅
C．反應后溶液中一定有Fe ²⁺和Cu²⁺
D．反應后溶液中一定有Ag⁺和Cu²⁺．

Answer 1

分析：（1）據鐵絲與氧氣的反應原理書寫方程式，并據鐵絲燃燒實驗的注意事項分析解答；
（2）鐵與鹽酸可反應生成氯化亞鐵和氫氣，據此書寫方程式；將生銹的鐵釘入鹽酸中，首先發生的反應是氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵，鐵又與鹽酸反應，且鐵還可與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，充分反應后有鐵剩余，說明鹽酸和氯化鐵完全反應，故得到的是氯化亞鐵溶液，據此分析解答；
（3）煉鐵過程中焦炭的主要作用是與氧氣反應提供熱量和產生還原劑CO；
（4）根據鐵、銅、銀的活動性順序來解答該題．

解答：解：（1）鐵絲與氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，方程式是3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄，為防止鐵絲燃燒生成的高溫熔融物濺落瓶底使集氣瓶破裂，常采取的措施是預先在集氣瓶底部放一些水或少量沙子；
（2）將生銹的鐵釘入鹽酸中，首先發生的反應是氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，該反應屬于復分解反應，鐵又與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，屬于置換反應，方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，且鐵還可與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，屬于化合反應，充分反應后有鐵剩余，說明鹽酸和氯化鐵完全反應，故得到的是氯化亞鐵溶液，溶液中的陽離子是亞鐵離子--Fe²⁺；
（3）煉鐵過程中焦炭的主要作用是與氧氣反應生成二氧化碳，該反應放熱提供熱量，二氧化碳和碳在高溫下產生還原劑CO，與鐵的氧化物反應；
（4）鐵和銅的活動性都比銀強，都能和硝酸銀溶液反應，且鐵的活動性大于銅，反應順序為：鐵先置換出銀，鐵反應完銅再反應；
A、由于不知道鐵和銅的量，所以不能判斷出剩余固體成分是否含有鐵和銅，但是在剩余固體中一定含有銀，正確；
B、據A分析，固體中肯定含有銀，無法確定是否含有鐵或銅，故錯誤；
C、鐵發生反應生成硝酸亞鐵，溶液中一定含有亞鐵離子，由于不知所加的鐵和銅的量，若鐵未反應完，則溶液中無Cu ²⁺，故錯誤；
D、反應后固體一定有銀，若硝酸銀未完全反應，則溶液中有Fe ²⁺、Ag⁺和Cu ²⁺，若硝酸銀完全反應，則溶液中無Ag⁺，故錯誤；
故答案為：（1）3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；預先在集氣瓶底部放一些水或少量沙子；
（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；Fe²⁺；
（3）O₂﹢C

高溫  .

CO₂ 、CO₂﹢C

高溫  .

2CO；
（4）A．

點評：本題考查了金屬的化學性質及煉鐵的相關知識，要結合所學知識細心分析解答．