Question

5．鐵及其化合物在生活生產中有重要的應用．請回答下列問題：
（1）在盛有氧氣的集氣瓶中點燃細鐵絲發生劇烈燃燒的化學方程式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，
為防止集氣瓶破裂，常采取的措施是預先在集氣瓶中裝少量水或放一層細沙．
（2）已知鐵能與氯化鐵反應生成氯化亞鐵．將生銹的鐵釘（鐵銹的主要成分是Fe₂O₃）放入鹽酸中，充分反應后有鐵剩余，寫出發生置換反應的化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑：，溶液中的金屬陽離子是Fe²⁺（用符號表示）．
（3）高爐煉鐵中，焦炭的作用是C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO（用化學方程式表示）．
（4）把鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，反應結束后有固體剩余．下列說法正確的是AD（填序號）．
A．剩余固體肯定含有銀                   B．剩余固體肯定是銀和銅
C．反應后溶液中一定有Fe²⁺和Cu²⁺         D．反應后溶液中可能含有Ag⁺和Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）根據鐵絲在氧氣燃燒的反應及注意事項分析回答；
（2）鐵銹主要成分是氧化鐵，放入稀鹽酸后首先是鐵銹反應，鐵銹完全反應后鐵和稀鹽酸反應產生氣泡，據此分析解答即可；
（3）根據在煉鐵爐中碳的作用分析；
（4）根據三種金屬活動性強弱關系鐵＞銅＞銀，對將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中可能出現的變化進行分析，判斷反應結束后剩余固體成分．

解答 解：（1）鐵絲與氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，方程式是：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，為防止集氣瓶破裂，常采取的措施是預先在集氣瓶中裝少量水或放一層細沙．
（2）生銹的鐵釘放入稀鹽酸中，先是表面的鐵銹的主要成分氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵與水，當鐵銹完全反應后鐵與稀鹽酸發生反應，生成氯化亞鐵與氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；由題意可知，鐵能與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，由于鐵有剩余，溶液中不含有鐵離子，子溶液中含有的氧離子時亞鐵離子，符號為：Fe²⁺；
（3）在煉鐵爐中焦炭的作用一是燃燒放出熱量，二是產生一氧化碳做還原劑，反應的方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（4）A、根據三種金屬活動性強弱關系鐵＞銅＞銀，將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，鐵粉、銅粉都能與硝酸銀發生反應得到銀，因此剩余固體中一定含有銀，故A對；
B、因未說明混合物的用量，因此對于固體混合物是否出現剩余則無法準確判斷，因此肯定有銀、可能有銅，故B錯；
C、因為鐵的質量無法確定，無法準確判斷是否把銅銀全部從其溶液中全部置換出來，所以反應后溶液中可能含有Ag⁺和Cu²⁺．故C錯；
D、由上述分析可知，反應后溶液中可能含有Ag⁺和Cu²⁺．故D正確．
故答為：（1）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，預先在集氣瓶中裝少量水或放一層細沙；  （2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； Fe²⁺（3）C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；（4）AD．

點評 本題難度不大，考查學生根據金屬活動順序表，活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來的有關知識．