Question

20．（1）在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，钢的质量也达到较高水平．古代，人们把烧红的生铁放在铁砧上反复锤打，最终使生铁转化为钢，用化学方程式表示原理C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂．
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）新型材料纳米铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示．
①纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧，生成物的化学式为Fe₃O₄．
②高温反应器中发生反应的化学方程式为FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．反应前需向反应器中通入氮气，目的是排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸．

Answer 1

分析 （1）根据碳在高温条件下能和氧气反应生成二氧化碳解答；
（2）根据一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答；
（3）①根据普通铁粉在氧气中燃烧生成四氧化三铁，进行分析解答．
②高温反应器中，氢气与氯化亚铁反应生成铁和氯化氢，写出反应的化学方程式即可；可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，进行分析解答．

解答 解：（1）生铁的含碳量比钢的含碳量高，炼钢就是设法降低生铁中的含碳量，把烧红的生铁放在铁砧上反复捶打，可以使生铁中的碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量．碳和氧气反应的化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂；故填：C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂；
（2）氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳；反应的化学方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）①普通铁粉在氧气中燃烧生成四氧化三铁，纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧，生成物为四氧化三铁，其化学式为：Fe₃O₄．
②高温反应器中，氢气与氯化亚铁反应生成铁和氯化氢，反应的化学方程式为：FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．
可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气是可燃性气体，为防止氢气与空气混合在加热时发生爆炸，反应前需向反应器中通入氮气，目的是排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸．
故答案为：①Fe₃O₄；②FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl；排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸．

点评 用所学化学知识解释生活中遇到的问题，体现运用知识的能力，感受化学与生活的密切联系．