Question

2．如图1是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限． 
（1）选择编号填空：铝的利用比铜和铁 晚得多，原因是②；铝在多个 领域替代易生锈的钢铁，其主要原因是④．
①铝的硬度小②铝很活泼③地壳中铝的含量高④铝的表面易生成致密的保护膜
（2）钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志．如图2是实验室模拟炼铁的装置图，试回答下列问题：
实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末红色粉末变黑试管里的澄淸石灰水变浑浊．
（3）玻璃管中反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是排出空气，防止加热时爆炸．
（5）该实验设计装置③的目的是除去尾气中的CO，防止污染空气．

Answer 1

分析 （1）金属越活泼，越不易冶炼出来，铝虽然活动性比铁强，但是表面有致密的氧化物薄膜而导致不易生锈．
（2）根据实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式，根据炼铁时的注意事项分析解答；如果通入一氧化碳过量，存在有毒尾气未处理的缺陷．

解答 解：
（1）在金属活动性顺序中，铝＞铁＞铜，金属越活泼，越不易冶炼出来，故铝的利用比铜和铁晚得多，铝虽然活动性比铁强，但是表面有致密的氧化物薄膜而导致不易生锈；
（2）氧化铁在一氧化碳的还原作用下，红色氧化铁粉末变成黑色铁粉末；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（3）由图可知，此反应为一氧化碳还原氧化铁，反应的方程式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是排出空气，防止加热时爆炸；
（5）一氧化碳有毒，易燃，可用点燃的方法去除尾气．该实验设计装置③的目的是除去尾气中的CO，防止污染空气．
答案：
（1）②；   ④；
（2）红色粉末变黑； 变浑浊；   
（3）Fe₂O₃+3CO═2Fe+3CO₂
（4）排出空气，防止加热时爆炸；
 （5）除去尾气中的CO，防止污染空气．

点评 本题考查了高炉炼铁的原理以及实验中的注意点，更高层次的要求设计实验（证明铁产生）以及实际搭建装置的实验操作能力．