Question

人类每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要．
（1）钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料．高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料．炼铁过程中，一氧化碳和赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）反应的化学方程式为

 

．
（2）我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人．
某化学小组用如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉）：

①甲同学认为，只要根据试管A发生的现象就能够得出铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果．乙同学不同意他的观点，认为必须综合观察以上试管中的

 

（选填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论．
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在

 

的环境中是否更容易锈蚀．
③人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀．上述方法所依据的原理是

 

．为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金．这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起

 

的变化．
④我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是

 

（填字母）．
a．回收利用废旧金属制品                     b．任意开采铁矿石
c．铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中       d．寻找、开发金属的代用品
（3）某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究：
①某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱．有的同学认为这种方案不够合理，理由是

 

．
②将一定质量铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合液中充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是

 

，且反应后溶液质量比反应前

 

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）性质决定用途，用途反映性质是重要的化学学科思想．用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，这是利用了镁的

 

性．

Answer 1

考点：铁的冶炼,探究金属锈蚀的条件,金属的物理性质及用途,金属的化学性质,金属资源的保护,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
（2）①要证明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，就要看铁分别在隔绝空气、隔绝水的条件下，和暴露在有水和空气的条件下的不同，得出结论．
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中铁的锈蚀情况；
③根据铁锈蚀所需条件，分析采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀的原理；金属的组成和内部组织结构发生变化，其性质等就会发生变化；
④对比可有效保护金属资源的做法，判断做法中可有效保护金属资源的做法．
（3）金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同；根据三种金属活动性由强到弱的顺序：锌铁铜，进行分析．
（4）镁能在空气中燃烧，生成氧化镁．

解答：解：（1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂．故填：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；
（2）①要证明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，就要看铁分别在隔绝空气、隔绝水的条件下，和暴露在有水和空气的条件下的不同，得出结论．所以必须全面观察试管ABC发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论．
故答案为：ABC．
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中铁的锈蚀情况．
故答案为：盐、酸存在．
③采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，都可使铁与空气中水和氧气隔绝，而达到防止锈蚀的目的；
金属的组成和内部组织结构发生变化，其性质等就会发生变化．
故答案为：将铁制品与空气和水隔绝（或将铁制品与潮湿的空气隔绝）；性质．
④a．回收利用废旧金属制品，可有效保护金属资源；故a正确；
b．任意开采铁矿石，不能合理开发利用，不能有效保护金属资源；故b不正确；
c．铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中，金属被腐蚀，不能有效保护金属资源；故c不正确；
d．寻找、开发金属的代用品，可有效保护金属资源；故d正确
故填：ad；
（3）①金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同，所以没控制相同的条件，颗粒大小不同，金属表面产生气泡的快慢，也会受到影响．
故答案为：没控制相同的条件，颗粒大小不同．
②三种金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铁＞铜，可知铁只能置换出铜，根据铁与硝酸铜反应的方程式：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．可知56份质量的铁可以置换出64份质量的铜，所以反应后溶液质量比反应前减小．
故答案为：Cu；减小．
（4）镁燃烧时能发出耀眼的强光，可以用于制作烟花；故填：可燃．

点评：本题以实验探究的形式考查铁生锈的条件、实验中的条件控制、金属的活动性等，解题关键是能利用控制变量的方法分析铁生锈的条件及熟练运用金属活动性的顺序．