题目内容

16．化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质．以金属铁为例．请你参与其中回答相关问题：
（1）认识铁元素的存在：
如图是元素周期表中铁元素的有关信息和铁原子的结构示意图，下列有关说法正确的是CD．
A．铁元素是地壳中含量最多的金属元素
B．铁原子的相对原子质量为56，中子数为26
C．铁离子的符号是Fe3+
D．铁原子的核外有4个电子层，最外层2个电子
（2）探究金属铁的性质：

①图1甲反应的生成物是某矿物的主要成分，该矿物的名称是磁铁矿，丙中反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
②图1乙的反应通常不用作实验室制取氢气，原因是反应的速率较慢；
③依据图1所做实验完成金属铁的性质网络如图2，其中A属于盐（填物质类别）．
（3）认识金属铁的制备：
工业上常采用还原剂一氧化碳冶铁如图所示装置可模拟工业炼铁的实验，并检验该反应生成的气体产物．已知由A装置制取的CO气体混有少量的CO2．

①CO与氧化铁反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②气体通过装置的顺序是A→C→D→B（装置不能重复使用）；
③从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是在B装置后增加尾气处理装置．
（4）认识铁的用途：
     食品双吸剂的主要成分为活性铁粉，可以延长食品保质期，其原理是铁可以与空气中的氧气和水反应生成了铁锈；此外，铁的合金在生产生活中也有着广泛的应用，请你列举一应用实例不锈钢用于医疗器械等．

分析 （1）根据原子结构示意图和元素周期表中一个格的含义分析判断；
（2）观察试验图示，分析铁的性质，完成铁的性质网络图；
（3）根据已有的一氧化碳还原氧化铁、以及实验的注意事项、一氧化碳是有毒的气体进行分析解答即可．
（4）根据铁生锈的条件和铁合金的应用分析．

解答 解：（1）A．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故A错误；
B．铁原子的相对原子质量为55.85，中子数不能确定，故B错误；
C．铁离子的符号是Fe3+，故C正确；
D．铁原子的核外有4个电子层，最外层2个电子，故D正确；
（2）①图1甲是铁在氧气中燃烧，生成了四氧化三铁，四氧化三铁是磁铁矿的主要成分，丙中铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
②图1乙的反应是铁与稀硫酸的反应，通常不用作实验室制取氢气，原因是反应的速率较慢；
③依据图1所做实验完成金属铁的性质网络图，铁能与某些盐反应，其中A属于盐．
（3）①CO与Fe2O3在高温时反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
②要检验生成二氧化碳，需要先将一氧化碳中混有的二氧化碳除去，可以先通过氢氧化钠溶液，检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，所以，气体通过装置的顺序是A→C→D→B；
③从环保角度考虑，需要对一氧化碳进行尾气处理，所以改进的措施是：在B装置后增加尾气处理装置．
（4）食品双吸剂的主要成分为活性铁粉，可以延长食品保质期，其原理是铁可以与空气中的氧气和水反应生成了铁锈；此外，铁的合金在生产生活中也有着广泛的应用，例如：不锈钢用于医疗器械等．
故答为：（1）CD；（2）①磁铁矿，Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；②反应速率太慢；③盐；（3）①Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；②C→D→B；③在B装置后增加尾气处理装置；（4）铁可以与空气中的氧气和水反应生成了铁锈，不锈钢用于医疗器械等．

点评 本题较为全面的考查了铁是的知识，铁是一种应用最为广泛的金属，应加强铁的知识的归纳和学习．

练习册系列答案
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