Question

铁及其化合物在生活生产中有重要的应用。请回答下列问题：
（1）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是                
                                           ，为防止集气瓶破裂，常采取的措施是                                。
（2）已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁。将生锈的铁钉（铁锈的主要成分是Fe₂O₃）放入盐酸中，充分反应后有铁剩余，写出发生置换反应的化学方程式                
             ，溶液中的金属阳离子是                 （用符号表示）。
（3）高炉炼铁中，焦炭的作用是                                  （用化学方程式表示）。
（4）把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余。下列说法正确的是                 （填写字母序号）。
A.剩余固体肯定含有银
B.剩余固体肯定是银和铜
C.反应后溶液中一定有Fe²⁺和Cu²⁺
D.反应后溶液中可能含有Ag⁺和Cu²⁺

Answer 1

（1）3Fe+2O₂Fe₃O₄  预先在集气瓶中放入少量水或放入一层细沙
（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑  Fe²⁺
（3）C+O₂CO₂  CO₂+C2CO
（4）AD
解析：（1）铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为3Fe+2O₂Fe₃O₄；为防止集气瓶破裂，可以预先在集气瓶中放入少量水或放入一层细沙。（2）将生锈的铁钉放入盐酸中，发生反应的化学方程式有：Fe₂O₃+6HCl＝2FeCl₃+3H₂O、Fe+2HCl＝FeCl₂+H₂↑，根据题意可知，铁还能与氯化铁发生反应：Fe+2FeCl₃＝3FeCl₂。反应中属于置换反应的只有Fe+2HCl＝FeCl₂+H₂↑；由于充分反应后铁有剩余，因此溶液中的金属阳离子只有Fe²⁺。（3）高炉炼铁中，焦炭的作用是燃烧提供热量：C+O₂CO₂；还可以提供还原剂一氧化碳：CO₂+C2CO。（4）将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应发生的顺序为Fe+2AgNO₃＝Fe(NO₃)₂+2Ag、Cu+2AgNO₃＝Cu(NO₃)₂+2Ag，因此反应后的剩余固体中一定有反应生成的银，可能有过量的铁和铜，而反应后的溶液中一定有首先生成的硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜。