Question

构建知识网络，可以帮助我们理解知识间的内在联系，如图是关于铁化学性质的知识网络．请回答下列问题：

（1）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体A，写出A的化学式______．
（2）写出防止铁生锈的一种方法______．
（3）若要证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，只需选用Fe、Ag和X溶液三种试剂，X是______，溶液，写出发生反应的化学方程式______，该反应的基本类型是______．
（4）若X为稀硫酸，向Fe和X溶液反应后的溶液中加入一定量的锌粉，有气泡产生，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列对滤渣和滤液中溶质的成分分析正确的是______．
A．滤液中一定含有FeSO₄和ZnSO₄
B．滤渣中只含有Fe
C．滤液中一定含有ZnSO₄
D．滤渣中一定含有Zn和Fe．

Answer 1

解：（1）由于铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，所以A的化学式为Fe₃O₄；
（2）铁生锈的条件是水和氧气共存，控制任何一个条件均可防止钢铁的生锈，所以刷漆、涂油等均可防止铁的生锈（合理即可）；
（3）在验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，根据给出的试剂，应选CuSO₄溶液．实验中发生反应是铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；该反应的反应物生成物均是一种单质与一种化合物，所以是置换反应；
（4）向Fe和X溶液反应后的溶液中加入一定量的锌粉，有气泡产生，可知Fe和X反应后稀硫酸一定有剩余；
A、假设锌的量较大，由于锌的活动性比铁强，所以锌可以完全置换出硫酸亚铁中的铁，故溶液中不一定含有硫酸亚铁；
B、假设锌的量较大，由于锌的活动性比铁强，当锌完全置换出硫酸亚铁中的铁，以及和硫酸反应后仍有剩余时，滤渣中存在的固体会是铁和锌的混合物；
C、锌置换出硫酸亚铁中的铁以及锌与硫酸的反应均会生成硫酸锌，所以溶液中一定含有硫酸锌；
D、假设锌的量较大，由于锌的活动性比铁强，当锌完全置换出硫酸亚铁中的铁，以及和硫酸反应后仍有剩余时，滤渣中存在的固体会是铁和锌的混合物，但假设锌量不够大时则滤渣中不一定含有锌；
故选C
故答案为：（1）Fe₃O₄；（2）刷漆（合理即可）；（3）CuSO₄（合理即可）；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；置换反应；（4）C；
分析：（1）根据铁丝燃烧的产物分析解答即可；
（2）依据铁生锈的条件判断防锈的方法即可；
（3）根据金属活动性顺序进行分析，验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应；根据反应写出反应的方程式；
（4）根据向Fe和X溶液反应后的溶液中加入一定量的锌粉，有气泡产生，可知Fe和X反应后稀硫酸一定有剩余，据此分析解答即可；
点评：此题是有关铁的性质的考查，解题的关键是能对铁的化学性质的掌握和应用；