Question

聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下，請回答相關問題．

（1）上述3種含鐵物質中，屬于金屬材料的是：

 

；
（2）鐵在氧氣中燃燒的化學方程式為：

 

（3）某同學取赤鐵礦樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應，并將生成的氣體通入足量的氫氧化鈉的溶液中，溶液的質量增加了5.5g．請你根據該同學的實驗數據，計算出赤鐵礦樣品中三氧化二鐵的質量分數．
（4）鐵制品使用過程中會生銹，情況調查如下：

調查內容	掉漆的自行車	裸露在混凝土 以外的鋼筋	涂油的 無銹鐵釘	鍍鉻鐵質剪刀
鐵制品銹蝕 的現象	風吹雨淋，時間長了，掉漆的部分會生銹	時間長了鋼筋表面出現銹層	鐵釘較長時間仍不生銹	剪刀較長時間不生銹

從調查中可知鐵制品生銹的主要條件是

 

；工業上常用稀鹽酸除去鐵銹，反應的化學方程式為：

 

；下列保護鐵資源的建議中，正確的是

 

．（填字母）
A．防止鐵制品腐蝕       B．回收利用廢舊鐵制品        C．任意開采鐵礦石
（5）錳和鐵在周期表中位置、相對原子質量（錳是55，鐵是56）相近．錳與鐵的金屬活動性誰更強呢？
實驗設計：相同溫度下，取大小相同的兩種金屬薄片，用砂紙將表面擦光亮，分別投入等體積、等濃度且足量的稀鹽酸中反應，觀察現象，填寫結論．

金屬	鐵	錳
與鹽酸反應現象	放出氣泡速度緩慢	放出氣泡速度較快
結論

除了比較與酸反應產生氣體速度的快慢，你還有其他化學方法可比較這二種金屬活動性的強弱嗎？請舉出一種方法（寫出原理即可）

 

．

Answer 1

分析：（1）金屬材料包括純金屬和合金；
（2）書寫化學方程式時，必須熟悉反應物、生成物和反應條件，必須遵守質量守恒定律、依據客觀事實；
（3）根據題意，溶液增加的質量5.5g即還原氧化鐵生成二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，由二氧化碳質量計算參加反應氧化鐵的質量，并完成赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數的計算；
（4）鐵生銹的條件是鐵與水和氧氣同時接觸；保護金屬資源的措施是①防止金屬的腐蝕②金屬的回收利用③尋找金屬的代用品④有計劃合理的開采礦物；
（5）根據實驗現象可以判斷金屬的活潑性．

解答：解：（1）生鐵和鋼是鐵的合金，屬于金屬材料；
（2）鐵與氧氣在點燃條件下反應生成四氧化三鐵，該反應的化學方程式為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O_4；
（3）設樣品中Fe₂O₃的質量為x．
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160                 132
 x                  5.5g

160

132

=

x

5.5g

解得x=≈6.67g
樣品中Fe₂O₃的質量分數為

6.67g

10g

×100%=66.7%；
（4）鐵生銹的條件是鐵與水和氧氣同時接觸；鹽酸除銹的化學方程式為：6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；任意開采鐵礦石不正確，應該有計劃合理的開采鐵礦石；
（5）金屬與酸反應的速率越快，金屬越活潑．結論：錳比鐵活潑；另一種方法：將錳放入硫酸亞鐵溶液中觀察．
故答案為：（1）生鐵、鋼；
（2）3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；
（3）66.7%；（共（4分）：化學方程式（1分），設答（1分），比例式（1分），答案1分）
（4）與水和氧氣同時接觸；6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O； A B
（5）金屬活動性錳＞鐵；將錳放入硫酸亞鐵溶液（等合理答案）．

點評：本道題綜合考查了化學方程式的書寫及其金屬活潑性比較、金屬生銹的條件和保護鐵資源的措施，增強了學生節約資源、愛護資源的意識．