Question

联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下，请回答相关问题．

（1）上述3种含铁物质中，属于金属材料的是：

 

；
（2）铁在氧气中燃烧的化学方程式为：

 

（3）某同学取赤铁矿样品10g，与足量的一氧化碳充分反应，并将生成的气体通入足量的氢氧化钠的溶液中，溶液的质量增加了5.5g．请你根据该同学的实验数据，计算出赤铁矿样品中三氧化二铁的质量分数．
（4）铁制品使用过程中会生锈，情况调查如下：

调查内容	掉漆的自行车	裸露在混凝土 以外的钢筋	涂油的 无锈铁钉	镀铬铁质剪刀
铁制品锈蚀 的现象	风吹雨淋，时间长了，掉漆的部分会生锈	时间长了钢筋表面出现锈层	铁钉较长时间仍不生锈	剪刀较长时间不生锈

从调查中可知铁制品生锈的主要条件是

 

；工业上常用稀盐酸除去铁锈，反应的化学方程式为：

 

；下列保护铁资源的建议中，正确的是

 

．（填字母）
A．防止铁制品腐蚀       B．回收利用废旧铁制品        C．任意开采铁矿石
（5）锰和铁在周期表中位置、相对原子质量（锰是55，铁是56）相近．锰与铁的金属活动性谁更强呢？
实验设计：相同温度下，取大小相同的两种金属薄片，用砂纸将表面擦光亮，分别投入等体积、等浓度且足量的稀盐酸中反应，观察现象，填写结论．

金属	铁	锰
与盐酸反应现象	放出气泡速度缓慢	放出气泡速度较快
结论

除了比较与酸反应产生气体速度的快慢，你还有其他化学方法可比较这二种金属活动性的强弱吗？请举出一种方法（写出原理即可）

 

．

Answer 1

分析：（1）金属材料包括纯金属和合金；
（2）书写化学方程式时，必须熟悉反应物、生成物和反应条件，必须遵守质量守恒定律、依据客观事实；
（3）根据题意，溶液增加的质量5.5g即还原氧化铁生成二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式，由二氧化碳质量计算参加反应氧化铁的质量，并完成赤铁矿样品中氧化铁的质量分数的计算；
（4）铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触；保护金属资源的措施是①防止金属的腐蚀②金属的回收利用③寻找金属的代用品④有计划合理的开采矿物；
（5）根据实验现象可以判断金属的活泼性．

解答：解：（1）生铁和钢是铁的合金，属于金属材料；
（2）铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O_4；
（3）设样品中Fe₂O₃的质量为x．
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160                 132
 x                  5.5g

160

132

=

x

5.5g

解得x=≈6.67g
样品中Fe₂O₃的质量分数为

6.67g

10g

×100%=66.7%；
（4）铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触；盐酸除锈的化学方程式为：6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；任意开采铁矿石不正确，应该有计划合理的开采铁矿石；
（5）金属与酸反应的速率越快，金属越活泼．结论：锰比铁活泼；另一种方法：将锰放入硫酸亚铁溶液中观察．
故答案为：（1）生铁、钢；
（2）3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
（3）66.7%；（共（4分）：化学方程式（1分），设答（1分），比例式（1分），答案1分）
（4）与水和氧气同时接触；6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O； A B
（5）金属活动性锰＞铁；将锰放入硫酸亚铁溶液（等合理答案）．

点评：本道题综合考查了化学方程式的书写及其金属活泼性比较、金属生锈的条件和保护铁资源的措施，增强了学生节约资源、爱护资源的意识．