Question

18．鋁、銅和鐵及化合物在生產、生活中廣泛使用．
（1）工業上用一氧化碳和赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）冶煉鐵，反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（2）每年世界上鋼鐵的產量很高，鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失．鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟空氣中的水和氧氣共同作用的結果．為了防止鋼鐵銹蝕，人們常采用在其表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法．這些方法都能防止銹蝕的共同原理是阻止鐵與氧氣接觸．
（3）銅表面也容易生成綠色銅銹，銅銹的主要成分是堿式碳酸銅，化學式為Cu₂（OH）₂CO₃，其組成元素有4種．老師用生銹的銅片、鐵粉和稀硫酸進行實驗，實驗過程如圖所示（部分生成物已略去）．

①紫紅色固體C的化學式為Cu；從溶液B中分離出固體C的操作是過濾．
②寫出II中反應的化學方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
③試推測無色氣體A為二氧化碳．（填名稱）
（4）小善同學查閱資料得知，防止木質文物變形的常用方法是：將明礬結晶在木質纖維間隙中．受資料啟發，他在家里嘗試做明礬的結晶實驗，具體做法及現象如圖．
以上實驗可推斷：在一定量的水中，明礬的溶解限量隨溫度的升高而增大；（填“增大”或“減小”）
明礬晶體析出后剩余的溶液是飽和溶液．（填“飽和”或“不飽和”）

Answer 1

分析 （1）根據方程式的書寫方法考慮；
（2）鐵在與水和氧氣并存時易生銹；防銹就是破壞鐵生銹的條件
（3）根據銅銹的成分，判斷它與稀硫酸反應的產物，再由顏色確定ABCD是什么，根據各步發生的反應寫出方程式．
（4）大部分固體物質的溶解度隨著溫度的升高而增大．在溫度不變的情況下，析出晶體后的溶液是飽和溶液．

解答 解：（1）一氧化碳還原氧化鐵的反應物是氧化鐵和一氧化碳，生成物是鐵和二氧化碳，用觀察法配平，反應條件是高溫．故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）鐵在與水和氧氣并存時易生銹，在其表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法，這些方法都能阻止鐵與氧氣接觸，故填：水，氧氣；阻止鐵與氧氣接觸；
（3）Cu₂（OH）₂CO₃由銅、氧、氫、碳四種元素組成．銅銹為Cu₂（OH）₂CO₃，與硫酸反應可生成硫酸銅，二氧化碳和水，無色氣體A為二氧化碳，藍色溶液B為硫酸銅溶液，紫紅色固體是不反應的銅；由于鐵和上步的稀硫酸過量，所以Ⅱ中反應的化學方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．過濾的方法可以將固體與液體分開．
故填：4；①Cu；過濾；②Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；二氧化碳．
（4）由圖可知，當溫度降低時有晶體析出，明礬的溶解限量隨溫度的升高而增大；故填：增大．
明礬晶體析出后剩余的溶液是飽和溶液．故填：飽和

點評 學習時要理解煉鐵的原理，了解鐵生銹的條件，解題時認真審題，學習過程中要重點培養推斷能力．此題還考查學生的綜合分析能力，不但要求學生具備有關物質的基礎知識，而且要有實驗操作的經歷和分析、解決化學實驗問題的能力．解題時需要認真分析題目給出的條件，聯系實際，逐一分析推斷．