Question

【题目】人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切，其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。

（1）自行车的有些部件是由钢铁制成的。钢铁制品被腐蚀的原因，是其与_____接触引起的，为防止自行车链条生锈可采取的措施是_____。

（2）金属锂是密度最小的金属，用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂（Li）的原子结构示意如图1所示，它的化学性质与钠相似，原因是_____。请写出锂与稀硫酸反应的化学方程式：_____。

（3）同学们利用自制仪器模拟工业炼铁实验，用图2所示微型实验装置制取CO，然后用CO还原Fe3O4并检验气体产物。已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。

①位置4发生的化学方程式是_____。

②氢氧化钠固体的作用是什么？_____。

③本实验存在明显缺陷，请给出优化建议_____（写出一点即可）。

（4）工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与40kg氧化铁反应，理论上可制得铁的质量是多少_____？

Answer 1

【答案】氧气和水蒸气 涂润滑油 最外层电子数相等 2Li+H2SO4═Li2SO4+H2↑ Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 除去甲酸气体和水 在装置的末端添加一个点燃的酒精灯（或系一个气球） 28kg

【解析】

四氧化三铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳，铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

（1）钢铁制品被腐蚀的原因，是其与氧气和水蒸气接触引起的。为防止自行车链条生锈，由于链条长期处于摩擦状态，所以不能用刷漆，而只能涂润滑油。

（2）锂（Li）的原子最外层有一个电子，所以，它的化学性质与钠相似，原因是最外层电子数相等。 锂与稀硫酸反应生成硫酸锂和氢气，反应的化学方程式为。

（3）

①位置4是四氧化三铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为

②氢氧化钠固体具有碱性和吸水性，所以作用是除去甲酸气体和水。

③本实验存在明显缺陷，是由于过程用到一氧化碳，而一氧化碳有毒，所以在装置的末端添加一个点燃的酒精灯（或系一个气球）。

（4）设可制得铁的质量为x

答：可制得铁的质量为28kg。