Question

金屬在生產(chǎn)生活中起著重要的作用，鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)．

（1）銅可以做電線，利用了金屬銅的延展性和

 

性．
（2）鋁在空氣中表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性能，這是因?yàn)殇X在空氣氧化生成一種致密的氧化膜，該氧化膜的成分是

 

（寫化學(xué)式）．
（3）工業(yè)常用赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）和一氧化碳冶煉鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)，對(duì)固體產(chǎn)物成分進(jìn)行探究．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]該小組按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在一定溫度下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)得下列數(shù)據(jù)：
①反應(yīng)前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量66.0g（玻璃管的質(zhì)量為60.0g）
②反應(yīng)后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量65.8g（冷卻到室溫稱量）
[分析與討論]
本實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏�．小明同學(xué)認(rèn)為該黑色固體全部是鐵，但小華同學(xué)提出了質(zhì)疑，于是大家提出查閱資料．
[查閱資料]
①一氧化碳還原氧化鐵的固體產(chǎn)物的成分與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素有關(guān)．
②一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)過程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵．

物質(zhì)性質(zhì)	四氧化三鐵	氧化亞鐵	氧化鐵	鐵粉
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

③[實(shí)驗(yàn)與猜想]
①該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和

 

．
②進(jìn)行猜想：黑色固體粉末可能
a．全部為鐵    b．

 

    c．

 

．
[得出結(jié)論]通過實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出黑色固體粉末為（寫化學(xué)式）

 

．
[反思與評(píng)價(jià)]
①一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間．
②實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線框內(nèi)的如圖2裝置，其作用有

 

．
A．收集一氧化碳    B．吸收二氧化碳    C．檢驗(yàn)二氧化碳．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,金屬的物理性質(zhì)及用途,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）從金屬的性質(zhì)和用途方面思考；
（2）從鋁的化學(xué)性質(zhì)方面思考；
（3）從化學(xué)方程式書寫角度思考；
（4）【實(shí)驗(yàn)與猜想】
①依據(jù)表中信息找到不能被磁鐵吸引的物質(zhì)即可；
②由于鐵與四氧化三鐵均能被磁鐵吸引，所以可對(duì)黑色固體進(jìn)行猜測(cè)；
【得出結(jié)論】依據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)結(jié)合氧化鐵的化學(xué)式可求出氧化鐵中氧的質(zhì)量，再用反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量差與之比較判斷即可；
【反思與評(píng)價(jià)】依據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)且一氧化碳有毒需要進(jìn)行尾氣處理來判斷．

解答：解：
（1）銅的用途是由銅的性質(zhì)決定的，銅可以做電線，利用了金屬銅的延展性和導(dǎo)電性．故答案為：導(dǎo)電性
（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，可以和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，從而表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性能．故答案為：Al₂O₃
（3）該反應(yīng)的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是二氧化碳和鐵，反應(yīng)條件是高溫．故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

3CO₂+2Fe
（4））【實(shí)驗(yàn)與猜想】
①依據(jù)表中信息可知不能被磁鐵吸引的物質(zhì)是氧化鐵和氧化亞鐵，固體全部能被吸引，說明固體中一定不含有這兩者；
②由于鐵與四氧化三鐵均能被磁鐵吸引，所以可對(duì)黑色固體的成分可能是：全部是鐵；全部是四氧化三鐵；兩者的混合物；
【得出結(jié)論】依據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可知氧化鐵的質(zhì)量是：66g-60g=6g，這些氧化鐵中含有的氧元素質(zhì)量是：6g×

16×3

56×2+16×3

×100%=1.8g，由于反應(yīng)前后固體的質(zhì)量差即為氧化鐵失掉的氧的質(zhì)量，所以可知反應(yīng)前后失掉的氧的質(zhì)量是：66g-65.8g=0.2g，所以該固體不可能全是鐵，固體中還有1.6g氧元素沒有失掉，假設(shè)全是四氧化三鐵則其含有的氧元素質(zhì)量是：5.8g×

16×4

56×3+16×4

×100%=1.6g，故全部是四氧化三鐵，所以該固體粉末是四氧化三鐵；
【反思與評(píng)價(jià)】因?yàn)槎�氧化碳和氫氧化鈉溶液能反應(yīng)且無現(xiàn)象，一氧化碳不能與氫氧化鈉反應(yīng)；
A、由于一氧化碳不能與氫氧化鈉反應(yīng)，結(jié)合裝置的特點(diǎn)可知該裝置能收集一氧化碳，同時(shí)排出氫氧化鈉溶液；
B、二氧化碳和氫氧化鈉溶液能反應(yīng)，所以可以用來吸收二氧化碳；
C、由于二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)沒有明顯的現(xiàn)象產(chǎn)生，所以不能用它來檢驗(yàn)二氧化碳的存在；
答案：
（1）導(dǎo)電
（2）Al₂O₃
（3）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

3CO₂+2Fe
（4）【實(shí)驗(yàn)與猜想】①氧化亞鐵；②全部是四氧化三鐵；鐵與四氧化三鐵的混合物；
【得出結(jié)論】Fe₃O₄；
【反思與評(píng)價(jià)】A、B；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的性質(zhì)、用途以及化學(xué)方程式書寫方面的知識(shí)，做題時(shí)一定要注意書寫化學(xué)式應(yīng)該注意化學(xué)式、配平、條件、箭頭等．