Question

5．人类每年都要从大自然中提取大量金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要．
（1）钢铁是我们生活中使用最多的金属材料，钢铁属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料．炼铁的设备是高炉，一氧化碳和磁铁矿反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失．铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的水和氧气共同作用的结果；为了防止钢铁锈蚀，人们常采用涂刷油漆，镀上其他金属的方法（任写两种）来达到目的．
（4）我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是ad（填字母）．
a．回收利用废旧金属制品                            b．任意开采铁矿石
c．铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中   d．寻找、开发金属的代用品
（5）将生铁投入到稀盐酸中，表明反应已完全的现象为无气泡产生，试管中有黑色不溶物，你认为是碳，反应化学方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（6）用方程式表示铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性的原因4Al+3O₂=2Al₂O₃
（7）某同学在实验室中为了验证锌和铁的活动性，做了如图所示的实验：甲、乙两只试管中盛有浓度、质量均相同的足量稀盐酸，A、B两个相同的小气球中分别盛有质量相同的铁和锌中的一种，将两种金属全部抖入试管中，观察到的现象是：开始时甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢，反应结束后，甲气球的体积比乙气球小．该同学对现象进行分析，认为：A中金属的活动性比B中金属的活动性强（填“强”或“弱”），所以A中金属是锌，同时还得出另一结论，该结论是等质量的锌和铁分别与足量的酸反应，铁产生的氢气多．

Answer 1

分析 （1）根据已有的知识进行分析，钢铁是铁的合金，钢铁属于混合物解答；
（2）根据CO的还原性，完成CO高温还原氧化铁反应的化学方程式；
（3）根据铁在与水和氧气并存时易生锈；防锈就是破坏铁生锈的条件，据此解答；
（4）根据对比可有效保护金属资源的做法，判断做法中可有效保护金属资源的做法．
（5）生铁和钢是铁的重要合金，其区别在于含碳量的不同，铁与盐酸反应可生成氢气，据此回答问题即可．
（6）根据铝的化学性质较活泼结合化学方程式的书写方法来进行分析；
（7）锌比铁活泼，金属越活泼，与稀盐酸反应的速率越快；根据实验现象可以判断实验结论．

解答 解：
（1）钢铁是铁的合金，钢铁属于混合物；
（2）课本基础知识，炼铁的设备主要是：高炉；CO在高温条件下与氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，其反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的水和氧气共同作用的结果，在钢铁表面涂刷油漆或镀上其他金属，能使铁与水或氧气隔绝；
（4）a．回收利用废旧金属制品，可有效保护金属资源；故a正确；
b．任意开采铁矿石，不能合理开发利用，不能有效保护金属资源；故b不正确；
c．铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中，金属被腐蚀，不能有效保护金属资源；故c不正确；
d．寻找、开发金属的代用品，可有效保护金属资源；故d正确；
（5）钢和生铁是铁的主要合金，铁的活动性在氢前铁，所以可以与盐酸反应生成氢气，同时生成氯化亚铁，其方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，生铁投入到稀盐酸中，表明反应已完全的现象是无气泡产生，即为铁已完全反应，生铁中的碳不能与盐酸反应，所以会以黑色不溶物的形式存在于溶液中．
（6）铝的化学性质比较活泼在常温下可以和氧气反应而生成氧化铝薄膜，从而阻止了进一步氧化，而使铝制品具有较强的抗腐蚀性，相关的化学方程式是：4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（7）开始时甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢，说明A中金属的活动性比B中金属的活动性强，所以A中是锌；反应结束后，甲气球的体积比乙气球小，说明等质量的锌和铁分别与足量的酸反应，铁产生的氢气多．
故答案为：（1）混合物；
（2）高炉；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）水； 氧气；涂刷油漆；镀上其他金属；
（4）ad；
（5）无气泡产生；碳；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（6）4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（7）强；锌；等质量的锌和铁分别与足量的酸反应，铁产生的氢气多．

点评 可有效保护金属资源的做法：防止金属被腐蚀、回收利用金属材料、合理开发利用金属、使用代金材料．