题目内容

11.钢铁是人类广泛使用的金属材料,每年因锈蚀而损失的钢铁占世界年产量的四分之一.请完成下列填空:
(1)车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀,这是因为铁与空气中的氧气和水等物质发生了化学反应.铁锈的主要成分是氧化铁,其铁元素与氧元素的质量比是7:3(最简比),铁元素的质量分数为70%.
(2)新型食品保鲜剂“纳米α铁粉”被称为“双吸剂”,其实质就是利用了铁生锈的原理:用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效,可选用稀盐酸检验,若出现产生气泡现象,说明该双吸剂仍可使用.
(3)用磁铁矿冶炼铁的原理可用:4CO+Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2表示,检验产物CO2常用的试剂是澄清的石灰水,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.

分析 (1)根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,根据化学式进行计算,分析解答.
(2)铁能与盐酸反应产生氢气,据此解答;
(3)根据二氧化碳的检验方法以及化学方程式的写法来分析.

解答 解:(1)铁制品锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水等发生的化学反应.铁锈的主要成分是氧化铁.氧化铁中铁元素与氧元素的质量比为(56×2):(16×3)=7:3;铁元素的质量分数为$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=70%;故填:水;7:3;70%;
(2)铁能与盐酸反应生成氢气,故取样品加入稀盐酸,若是产生气泡,则说明含有铁,能继续使用,故填:稀盐酸,产生气泡.
(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以常用澄清的石灰水来检验二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;故填:澄清的石灰水;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.

点评 本题难度不大,了解铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)、铁锈的主要成分等是正确解答本题的关键.

练习册系列答案
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19.化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀.
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质?
【猜想假设】
小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁.
小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体.
小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒.
【实验探究1】
 实验操作现象 结论 
 ①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体氯化镁固体
溶解(选填“溶解”或“不溶解”) 
 小宇猜想错误
 ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中
没有(选填“有”或“没有”)气泡冒出 
小彤猜想错误
基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定.
【查阅资料】
HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀.
【实验探究2】
他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了氯化氢气体.再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色.
同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀.据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz•mH2O(其中2x-y-z=0,0≤m≤6).
【反思拓展】
(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多.
(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活性比铜强.还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.

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