Question

14．生活中廣泛應用各種金屬．
（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業，主要是因為銅具有C（填字母）
A．導熱性     B．延展性       C．導電性       D．金屬光澤
（2）鐵是應用最廣泛的金屬，冶煉2000t含雜質3%的生鐵，需要含Fe₃O₄90%的磁鐵礦石的質量是多少？（請寫出計算過程，結果精確到0.1t）
（3）鐵質水龍頭長期使用容易生銹，鐵生銹的條件是與O₂、H₂O同時接觸．
（4）小明從自家水龍頭上取下一些鐵銹樣品，用如圖甲所示的裝置進行實驗．
①C處酒精燈的作用是點燃未反應的CO，防止CO污染空氣．實驗結束，小明將所得的黑色固體物質放入足量的硫酸中，發現生成物中沒有鐵，小明得此結論依據的現象是沒有氣泡產生．
為解釋這一反常情況，小明查到下列資料：
Ⅰ．已知鐵的氧化物有FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃，在一定條件下，均能逐步失去其中的氧，最終被還原為鐵．
Ⅱ．某煉鐵廠對氧化鐵和一氧化碳進行熱反應分析，獲得相關數據并繪制成圖乙．

②通過分析資料知道，小明實驗失敗的主要原因是使用酒精燈加熱氧化鐵，溫度不夠，達不到完全反應所需的溫度，在小明的實驗中，A處發生反應的化學方程式為Fe₂O₃+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

Answer 1

分析 （1）銅具有良好的導電性，常常用于制作電線、電纜；
（2）由生鐵的質量、雜質的質量分數、磁鐵礦石中Fe₃O₄的質量分數，根據磁鐵礦石煉鐵的化學方程式可以列式計算出需要磁鐵礦石的質量．
（3）與水和氧氣同時接觸容易使鐵生銹；
（4）一氧化碳有毒，擴散到空氣中能夠污染環境，鐵能和稀硫酸反應生成氫氣；
酒精燈能夠提供的溫度較低，不能達到氧化鐵完全反應需要的溫度．

解答 解：（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業，主要是因為銅具有良好的導電性．故填：C．
A．導熱性     B．延展性       C．導電性       D．金屬光澤
（2）設需要含Fe₃O₄90%的磁鐵礦石的質量是x．
Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂
232                      168
90%x       2000t×（1-3%）
$\frac{232}{90%x}=\frac{168}{2000t×（1-3%）}$
       x≈2976.7t
答：需要含Fe₃O₄90%的磁鐵礦石的質量是2976.7t．
（3）鐵質水龍頭長期使用容易生銹，鐵生銹的條件是與水和氧氣同時接觸．故填：與水和氧氣同時接觸．
（4）①C處酒精燈的作用是點燃未反應的CO，防止CO污染空氣．故填：點燃未反應的CO，防止CO污染空氣．
小明得此結論依據的現象是沒有氣泡產生．故填：沒有氣泡產生．
②通過分析資料知道，酒精燈能夠提供的溫度是400℃--700℃，而氧化鐵完全反應的溫度應該在800℃以上，小明實驗失敗的主要原因是使用酒精燈加熱氧化鐵達不到完全反應所需的溫度．
在小明的實驗中，A處發生的反應是：氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成氧化亞鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+CO₂．
故答案為：（1）C
（2）2976.7t；
（3）與O₂、H₂O同時接觸
（4）①點燃未反應的CO，防止CO污染空氣；沒有氣泡產生；
②使用酒精燈加熱氧化鐵，溫度不夠，達不到完全反應所需的溫度；
Fe₂O₃+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

點評 本題主要考查物質的性質和用途及其化學方程式的書寫等方面的知識，在書寫化學方程式時要注意遵循質量守恒定律．