8．目前，我国钢铁产量居世界第一，为国民经济的发展奠定了坚实的基础．
（一）铁材料的有关知识
（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料．这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu．
（2）钢铁材料通常分为生铁和钢．
①生铁和钢物理性质有很大差异主要由于B（选填序号）．
A．生铁是混合物，钢是纯净物 B．含碳量不同
②钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施刷油．
（二）铁及其化合物的实验
（3）将Fe粉溶于稀H
2SO
4，此反应属于置换反应（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H
2前必须验纯．
（4）向上述反应后溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）
2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）
2反应：FeSO
4+2NaOH═Fe（OH）
2↓+↓+Na
2SO
4．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）
2接触空气氧化生成Fe（OH）
3，反
应的化学方程式4Fe（OH）
2+O
2+2H
2O=4Fe（OH）
3．生成的Fe（OH）
3分解为Fe
2O
3．
（三）铁的冶炼
化学兴趣小组同学在实验室里利用碳和氧化铁反应模拟炼铁，得到了无色气体A和黑色粉末B，并探究两者的成分．
甲组同学对无色气体A的成分进行探究．
【猜想与假设】
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．
【实验验证】
甲组同学按如下图示进行实验（箭头表示气体流向，NaOH溶液是除去气体中的CO
2）．
【讨论交流】
实验证实猜想3正确，则：
（5）Ⅰ中澄清石灰水的作用是检验CO
2，能证明猜想3成立的现象是变浑浊．
（6）Ⅲ中反应的化学方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO
2．
乙组同学对黑色粉末B的成分进行探究．
【查阅资料】
①碳（或一氧化碳）还原氧化铁的固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
②碳（或一氧化碳）还原氧化铁的产物成分与反应温度、反应时间等因素有关．
物质
性质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
【初步实验与猜想】
（7）小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁（或FeO）．
（8）进行猜想：黑色固体粉末可能是：
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．
【进一步实验】该小组按如下图装置设计并实验，测得下列数据：
①应前称取6.0g黑色粉末B加入玻璃管内（玻璃管的质量为60.0g）；
②充分反应后管内固体全部是铁，玻璃管和管内固体的总质量64.4g（已冷却到室温）．
【得出结论】
（9）根据上述数据，经计算得出该黑色粉末B中Fe
3O
4质量为5.8g．
【反思与评价】碳（或一氧化碳）还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．
