6.金属材料和我们生活息息相关.
(1)生铁和钢都是铁合金,性能优良,硬度均比纯铁大(填“大”或“小”).合金具有良好的物理、化学性能,下列物质不属于合金的是cd(选填序号)
a.黄铜 b.不锈钢 c.铁矿石 d.氧化铁
(2)家用铝制容器不易腐蚀,这是因为4Al+3O
2═2Al
2O
3(用化学方程式表示),铝壶内的水垢[含CaCO
3]可用厨房中适量的食醋(填名称)去除;但试剂不能过量的原因是醋酸能与铝发生反应
(3)现代湿法冶金的先驱是指Fe+CuSO
4═FeSO
4+Cu(用化学方程式表示),属于置换反应(基本反应类型)
(4)钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛.
I.铁的生锈
全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一.下面是对铁的腐蚀条件的探究.课本实验中,铁生锈所需要时间较长,某实验小组设计如下改进实验.(已知碱石灰能吸收水分)
(1)检查装置的气密性:连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是C导管口有气泡.
(2)反应开始后,甲装置中反应现象是产生大量气泡,MnO
2的作用是催化剂.
(3)4min后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮.该实验说明铁生锈主要与水和氧气有关.B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度.
Ⅱ.铁的应用
(4)下列铁制品的利用与金属导热性有关的是B(填字母,下同).
A.铁钳 B.铁锅 C.刀具
“纳米α-Fe粉”可以在空气中燃烧,铁丝在空气中不能燃烧,这是因为纳米铁粉与氧气的接触面积增大.
Ⅲ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从氧化物中还原出来.请回答下列问题:
(5)写出以赤铁矿为原料,在高温下炼铁的化学方程式:Fe
2O
3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO
2 ;
(6)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以生成生成一氧化碳外,还能提供热源,维持炉温;
Ⅳ.实验探究炼铁原理
(7)实验时准确称取4.8克纯净的Fe
2O
3固体按图1进行实验,当固体全部变黑后,继续通入CO直到玻璃管冷却.将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸,发现固体全部溶解,但无气泡产生.
查阅资料:a.铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解.
b.Fe
2O
3与CO反应的固体生成物可能情况如下:
Fe
2O
3$\stackrel{400℃-500℃}{→}$Fe
2O
4$\stackrel{500℃-600℃}{→}$${\;}_{黑色}^{FeO}$$\stackrel{700℃-800℃}{→}$Fe
根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:①Fe
3O
4;②FeO③Fe
3O
4和FeO.
小明称取了反应后的固体,为4.64克,试通过计算确认固体的成分.
反思:一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可采取的措施有控制在高温的条件下进行(写一种)