Question

(14分)钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。

（1）钢铁属于______________（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。在日常生活中，小明发现切过咸菜的菜刀更容易生锈．为了验证该现象，小明做了下列实验：

取两支试管，分别放上一个相同铁钉，在一支试管中加入___________，在另一支试管中加入等体积的___________，一周后小明观察实验现象，得到了与日常生活中相同的结果，他的结论是：水中溶有                             。

（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止锈蚀的共同原理是_________________________。

（4）铁螺丝放入足量的稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，该反应的化学方程式为：

                                                           ；

一段时间后，又观察到铁钉表面有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式：

                                                         ；

长时间反应后，溶液中有黑色颗粒沉淀，该物质是        ,把该物质从溶液中分离出来的方法是           。

（5）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

请写出第③步反应的化学方程式：_________________________________________；

（6）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以废钢铁要_____________。

（7）一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu₂(OH)₂CO₃(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO₂参加反应。

  请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式　　　　　　 　　　　　　 。

（8）将盛有等质量、等质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的铝和铁（提示：铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气），待反应停止后，请判断：

若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是　　　；

若天平失去平衡，则指针一定偏向　　　的一侧。

Answer

（1）混合物

（2）蒸馏水，食盐水，食盐时腐蚀更快。

（3）铁与氧气和水蒸气隔绝

（4）Fe2O3+6 HCl==2FeCl3+3H2O；Fe+2HCl==FeCl2+H2↑；碳，过滤。

（5）Fe2O3+3CO2Fe+3CO 2

（6）回收利用

（7）2Cu+ H2O + O 2 + CO 2 ==Cu2(OH)2CO3

（8）HCl ；Fe。

【解析】

试题分析：（1）由多种物质组成的物质属于混合物，钢铁是由铁和碳等物质组成的，故属于属于混合物。

（2）铁与水和氧气充分接触时容易生锈，而根据题意可知，盐溶液能够加快铁生锈的速率，故要想得到与日常生活中相同的结果，两支试管中应分别加入水和食盐水，以便能进行对比；通过实验现象可得出结论是：水中溶有食盐时锈蚀更快。

（3）根据铁生锈的条件分析，在铁表面涂油或镀金属能防止锈蚀的原理是，隔绝铁与氧气和水蒸气的接触，从而达到防锈的目的。

（4）铁锈（氧化铁）能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，故反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；当铁表面的铁锈反应完之后，铁会与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；由于钢铁是由铁和碳等物质组成的混合物，而碳不与酸反应，且不溶于酸，故长时间反应后，溶液中有黑色颗粒沉淀，该物质是碳，把该物质从溶液中分离出来的方法是过滤。

（5）赤铁矿(主要成分氧化铁)和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

（6）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以废钢铁要回收再利用。

（7）根据题意可知，铜在空气中与氧气、水和二氧化碳反应生成铜绿，故反应的化学方程式为2Cu+H2O+O 2+CO2=Cu2(OH)2CO3。

（8）若天平仍保持平衡，说明产生的氢气的质量相同，即消耗的盐酸的质量相同，根据反应的化学方程式可知，消耗等量盐酸时，反应掉的铝的质量较少，所以应该是铝有剩余，而铁可能完全反应，也可能有剩余，也就说明稀盐酸完全反应了；若天平失去平衡，应该是稀盐酸足量，金属完全反应，由于铁与稀盐酸反应生成的氢气的质量少，故指针偏向铁的一边。

考点：生铁和钢，一氧化碳还原氧化铁，金属锈蚀的条件及其防护，酸的化学性质