8．目前，我國鋼鐵產(chǎn)量居世界第一，為國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)．
（一）鐵材料的有關(guān)知識
（1）人類使用金屬先后經(jīng)歷了“青銅”、“鐵器”時代，直到近代才開始大量使用鋁材料．這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al、Fe、Cu．
（2）鋼鐵材料通常分為生鐵和鋼．
①生鐵和鋼物理性質(zhì)有很大差異主要由于B（選填序號）．
A．生鐵是混合物，鋼是純凈物 B．含碳量不同
②鋼鐵露置在空氣中易生銹，請?zhí)岢龇乐蛊渖P的一種措施刷油．
（二）鐵及其化合物的實驗
（3）將Fe粉溶于稀H
2SO
4，此反應(yīng)屬于置換反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．用點燃法檢驗生成的H
2前必須驗純．
（4）向上述反應(yīng)后溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）
2沉淀，隨后沉淀變?yōu)榛揖G色．
①生成Fe（OH）
2反應(yīng)：FeSO
4+2NaOH═Fe（OH）
2↓+↓+Na
2SO
4．
②白色沉淀變?yōu)榛揖G色的原因之一是部分Fe（OH）
2接觸空氣氧化生成Fe（OH）
3，反
應(yīng)的化學(xué)方程式4Fe（OH）
2+O
2+2H
2O=4Fe（OH）
3．生成的Fe（OH）
3分解為Fe
2O
3．
（三）鐵的冶煉
化學(xué)興趣小組同學(xué)在實驗室里利用碳和氧化鐵反應(yīng)模擬煉鐵，得到了無色氣體A和黑色粉末B，并探究兩者的成分．
甲組同學(xué)對無色氣體A的成分進行探究．
【猜想與假設(shè)】
猜想1：A中只有CO
2； 猜想2：A中只有CO； 猜想3：A中有CO
2和CO．
【實驗驗證】
甲組同學(xué)按如下圖示進行實驗（箭頭表示氣體流向，NaOH溶液是除去氣體中的CO
2）．
【討論交流】
實驗證實猜想3正確，則：
（5）Ⅰ中澄清石灰水的作用是檢驗CO
2，能證明猜想3成立的現(xiàn)象是變渾濁．
（6）Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO
2．
乙組同學(xué)對黑色粉末B的成分進行探究．
【查閱資料】
①碳（或一氧化碳）還原氧化鐵的固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵．
②碳（或一氧化碳）還原氧化鐵的產(chǎn)物成分與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素有關(guān)．
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 |
【初步實驗與猜想】
（7）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氧化亞鐵（或FeO）．
（8）進行猜想：黑色固體粉末可能是：
猜想一：全部是Fe；猜想二：全部是Fe
3O
4；猜想三：是Fe和Fe
3O
4的混合物．
【進一步實驗】該小組按如下圖裝置設(shè)計并實驗，測得下列數(shù)據(jù)：
①應(yīng)前稱取6.0g黑色粉末B加入玻璃管內(nèi)（玻璃管的質(zhì)量為60.0g）；
②充分反應(yīng)后管內(nèi)固體全部是鐵，玻璃管和管內(nèi)固體的總質(zhì)量64.4g（已冷卻到室溫）．
【得出結(jié)論】
（9）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，經(jīng)計算得出該黑色粉末B中Fe
3O
4質(zhì)量為5.8g．
【反思與評價】碳（或一氧化碳）還原氧化鐵的實驗中，若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和延長反應(yīng)時間．
