Question

【题目】金属材料在生产、生活中有广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。

（一）铁的应用和防护

（1）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的_____等物质发生化学反应的结果。

（2）为防止铁生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，烤蓝是用化学方法在铁表面生成层致密的四氧化三铁（Fe3O4）保护膜。烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应， 生成四氧化三铁和一种单质气体，写出该反应的化学反应方程式：_____。

（二）铁的冶炼

我国劳动人民在春秋战国时期就会治铁炼钢，实验室模拟炼铁实验装置如图所示。

（3）实验时，应先注水片刻后再加热的目的是_____。

（4）有同学提出黑色粉末中还可能含有 Fe3O4．已知：Fe3O4 能溶于稀 H2SO4，且有 Fe3+ 生成；Fe3+遇到硫氯化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末成份，该同学取少量样品于烧杯中，加过量稀 H2SO4，充分反应后，滴加少量硫氰化钾，证明黑色粉末中含有 Fe 和Fe3O4 的现象是_____。

（5）若取 16g 氧化铁粉末进行实验，反应一段时间后，经检测剩余黑色固体成份是 Fe和 Fe3O4，称量固体的质量为 X，则 X 的范围为_____。

Answer 1

【答案】氧气、水 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸 溶液中有气泡产生，且溶液变为血红色 11.2g＜X＜15.5g

【解析】

（一）（1）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应的结果；

（2）烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应， 生成四氧化三铁和一种单质气体，根据质量守恒定律可知，气体单质为氢气，反应的化学反应方程式：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（二）（3）实验时，应先注水，片刻后再加热的目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；

（4）黑色固体含有铁和四氧化三铁，那铁与硫酸反应生成氢气，会有气泡出现，Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成，Fe3+遇到硫氰化钾显示血红色，所以通过观察上述两种现象，即可判断含有铁和四氧化三铁；

（5）根据质量守恒定律，若氧化铁全部生成铁，则铁全部来自于氧化铁，所以铁的质量=氧化铁中铁元素质量= =11.2g，若氧化铁全部生成了四氧化三铁，设四氧化三铁的质量为m，则四氧化三铁中铁元素质量=氧化铁中铁元素质量，设四氧化三铁的质量为m，则m×，所以X在11.2g与15.5g之间即可。