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
的腐蚀条件及废铁的回收冶炼的探究.
问题一:探究铁生锈的条件
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.
(1)4分钟后观察: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
和
有关.
(2)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
.
问题二:废铁的回收冶炼
目前全球钢铁产量的45%是通过对废钢铁的冶炼来完成的,我国的金属废料的回收利用技术已达到国际水平.
已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和
CO
2.现利用如图1的实验装置进行实验,反应中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.
(1)利用图1显示的相关信息,回答如下问题.
①图1中的仪器甲是一种加热仪器.查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是
(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);
②加热Fe
2O
3之前要先通一会儿CO,目的是
③方框中进行尾气处理,a连接的是如图3装置,导管接口的连接顺序为a→
→
→e,如果导管连接错误,后果是
④用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是
.
(2)利用图2显示的相关信息,回答如下问题.
为确定A、B、C点固体的合理化学式,某化学兴趣小组作了如下探究:
【查阅资料】
资料一:Fe
2O
3和CO反应是逐步进行的,铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO(黑色)>Fe
3O
4>Fe
2O
3;
资料二:在用酒精灯加热(400℃-600℃)条件下,CO很难和Fe
2O
3反应生成Fe;
资料三:Fe
2O
3、FeO不能被磁铁吸引,Fe
3O
4和Fe能被磁铁吸引;
【实验探究】
实验方案 | 实验现象 |
分别取少量A、B、C点固体用磁铁感应,然后加入硫酸铜溶液中 | A点固体可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象 |
B点固体不可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象 |
C点固体可被磁铁感应,硫酸铜溶液中有红色固体出现 |
【问题讨论】
①在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是
.
②A点固体的化学式是
.
③写出反应生成B点固体的化学方程式:
④图中x=
g.
⑤将5.6g铁与94.6g稀盐酸恰好完全反应反应,得到的溶液中溶质的质量分数为多少?(写计算过程)(2分)