Question

9．鐵是生產、生活中應用很廣泛的一種金屬．下列是與鐵的性質有關的部分實驗圖，請回答下列問題．

（1）A中細鐵絲燃燒生成黑色固體物質的化學式是Fe₃O₄．
（2）B中鐵釘最易生銹的部位是b（填“a”、“b”或“c”）．
（3）C中剛開始無氣泡產生，溶液顏色逐漸由無色變為黃色，此時試管內發生反應的化學方程式是Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）D中反應一段時間后，試管內固體質量比反應前增大，據此推斷，試管內溶液質量與反應前相比減小（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（5）在CuSO₄和Al₂（SO₄）₃的混合溶液中，加入一定量的鐵粉充分反應，過濾后得到濾液和固體剩余物．向該剩余物中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產生．則濾液中一定含有的金屬陽離子是Fe²⁺，Al³⁺（寫離子符號）．

Answer 1

分析 （1）依據鐵絲燃燒的生成物回答；
（2）依據鐵生銹的條件分析；
（3）依據未打磨的鐵片表面含有銹，結合實驗的現象寫出反應的方程式；
（4）根據質量守恒定律分析溶液質量的變化；
（5）排在金屬活動性順序前面的金屬，能夠把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來．

解答 解：（1）鐵絲的燃燒產物是四氧化三鐵，四氧化三鐵是黑色的固體，故答案為：Fe₃O₄；
（2）鐵生銹的條件：鐵與水和氧氣同時接觸，所以因b處與水和氧氣同時充分接觸，所以最易生銹．
故答案為：b；
（3）未打磨的鐵片表面含有銹，銹與硫酸反應產生硫酸鐵是黃色的溶液，故反應的方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（4）鐵和硫酸銅反應產生硫酸亞鐵和銅，由反應的方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu可知，每56份質量的鐵參加反應生成了64份質量的銅，試管內固體質量比反應前增大，試管內溶液質量與反應前相比減小；故答案為：減小．
（5）鋁比鐵活潑，鐵比銅活潑，向CuSO₄和Al₂（SO₄）₃的混合溶液中，加入一定量的鐵粉時，鐵不能和硫酸鋁反應，能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；向該剩余物中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產生，說明固體剩余物中含有鐵，進一步說明硫酸銅已經完全反應，則濾液中一定含有的金屬離子是亞鐵離子和鋁離子，符號分別是Fe ²⁺，Al³⁺．
故答案為：
（1）Fe₃O₄．（2）b．（3）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）減小．（5）Fe²⁺，Al³⁺．

點評 本題考查了有關鐵的燃燒、生銹的條件、除銹的原理及相關的化學性質，考查的比較全面，難度不大，依據相關的知識分析即可．