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铁制品锈蚀过程,实际是铁与空气中的( )、( )等发生化学反应的过程。防止金属锈蚀可采取( )、( )两种方法。
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水蒸气、氧气、制成不锈钢、涂漆
铁的锈蚀实际是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果;要防止铁生锈就要使铁隔绝空气,如制成不锈钢、在铁表面涂一层油漆(或在铁表面镀一层耐腐蚀的金属或用油擦拭铁表面等)。
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在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中,不属于覆盖保护膜的是
A.擦拭保持洁净与干燥
B.链条上油
C.轮圈镀铬
D.车架喷漆
(6分)工业上用硫铁矿石(主要成分FeS
2
)在沸腾炉中焙烧,经过一系列反应,得到硫酸。焙烧后的矿渣用于炼铁。其转化过程如下(部分条件和产物已略去)。
请回答下列问题:
(1)上图出现的含硫元素的物质中,属于氧化物的有
(填化学式)。
(2)FeS
2
中的铁元素是+2价,硫元素的化合价为
。
(3)写出②处炼铁的化学方程式
。若用2000 t含杂质30%的矿渣炼铁,理论上可得到含铁98%的生铁质量为_________ t。
(4)在煤炭燃烧过程中也会产生SO
2
。工业上将煤燃烧产生的烟气通入吸收塔,用石灰水淋洗,外加氧气的作用,使之反应生成硫酸钙和水。请写出该反应的化学方程式
。
汽车时现代生活中常见的交通工具,汽车外壳一般用钢铁材料制成,铁生锈的主要条件是
;防止生锈的措施有
.
铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是( )
A.生铁和钢的区别在于钢的含碳量较大
B.不锈钢的抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械
C.铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成氧化铁
D.铁生锈是铁与空气中的氧气发生缓慢氧化的过程
(8分)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)写出CO还原Fe
2
O
3
的化学方程式
;
(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是
;
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是
;
(4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是
。
(15分)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
①
。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
②
。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先
③
(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是
④
。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由
⑤
时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有
⑥
。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
⑦
。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO
2
,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
⑧
(选填字母,装置可重复使用)。经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO
2
,因此装置A的不足之处是
⑨
。
某同学右图装置探究铁生锈的条件,一周后,他记录了以下现象和结论。你认为其中有错误的是
A.铁钉水面处最先生锈
B.U型管两端液面左低右高
C.说明铁钉同时于空气和水接触易生锈
D.若将试管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
如图所示,光亮的铁钉在下列几种情况下,锈蚀速度由快到慢的顺序为
A.①②③
B.①③②
C.②③①
D.②①③
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