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(2011?广州)钢铁是使用最多的金属材料.
(1)生铁和钢都是铁合金,其中含碳量较高的是
生铁
生铁
.
(2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固.但铁在一定条件下也能发生各种反应,如铁丝在氧气中燃烧,反应的化学方程式是
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
.
(3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后,再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣A和滤液B.再将滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出,充分反应后,剩余固体物质的质量为12.8g
①滤渣的成分是
Cu、Fe
Cu、Fe
,滤液B的成分是
FeSO4、H2O
FeSO4、H2O
.
②原氧化铜的质量m=
16
16
g.
分析:书写化学方程式时,必须熟悉反应物、生成物和反应条件,必须依据客观事实、遵守质量守恒定律.根据金属活动性由强到弱的顺序:铁>氢>铜,分析氧化铜中加入稀硫酸发生的反应(CuO+H2SO4=CuSO4+H2O),再加入铁粉可能发生的反应(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑),依据实验现象“滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出”,判断发生反应后所得滤渣和滤液的成分.
解答:解:(1)生铁和钢的本质区别是含碳量不同,生铁为2%~4.3%,钢为0.03%~2%.故含碳量较高的是生铁.
(2)铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁.该反应的化学方程式为:3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4.
(3)根据实验现象“滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出”可知,充分反应后滤渣中含有铁,说明加入的铁是过量的;此时滤液中不存在硫酸和硫酸铜,则所得滤渣中一定含有铜、铁,滤液中一定含有硫酸亚铁;将滤渣A加入足量稀硫酸中,充分反应后,剩余固体物质为铜,铜的质量为12.8g;根据元素质量守恒,由铜的质量可以计算出参加反应的氧化铜的质量.
Cu---CuO
64    80  
  
64
80
=
12.8g
x
    x=16g.
故答案为:(1)生铁;(2)3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4;(3)①Cu、Fe;FeSO4、H2O;②16.
点评:体现出了化学中“根据现象,找出原因,判断本质”这一化学理念,考查运用知识分析问题的能力.
练习册系列答案
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(2011?无锡)钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
 浓硫酸 
.
△
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
.
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
证明二氧化碳已被完全吸收
证明二氧化碳已被完全吸收
.
D装置中浓硫酸的作用是
干燥一氧化碳气体
干燥一氧化碳气体
.
(3)E装置中的实验现象是
红色粉末变成黑色
红色粉末变成黑色
.
(4)F装置的作用是
证明反应生成了二氧化碳
证明反应生成了二氧化碳
、
尾气处理
尾气处理
.
实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.该反应中单质铝与一氧化碳有相似的
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)性.
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:
实验组别 实验操作 实验现象 结论
实验1 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
黑色粉末变成
红
红
色

固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.
Zn和CuO能发生置换反应.
实验2 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈
无
无
色.

镁与氧化铜能发生置换反应
镁与氧化铜能发生置换反应
实验3 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 粉末无变化 Cu、Fe2O3不能反应.
实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与
盐溶液
盐溶液
的反应相似.

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