Question

10．铁及其化合物在生活中有重要的作用．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3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（2）已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁．将生锈的铁钉放入盐酸中，充分反应后有铁剩余，写出发生置换反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，溶液中的金属阳离子是Fe²⁺（用符号表示）；
（3）用化学方程式表示高炉炼铁中，焦炭的作用是C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（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A（填字母序号）．
A、剩余固体肯定含有银
B、剩余固体肯定含有银和铜
C、反应后的溶液中一定有硝酸亚铁和硝酸铜
D、反应后的溶液中一定有硝酸银和硝酸铜．

Answer 1

分析 （1）铁丝与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，据此写出反应的化学方程式；
（2）铁锈主要成分是氧化铁，放入稀盐酸后首先是铁锈反应，铁锈完全反应后铁和稀盐酸反应产生气泡，据此分析解答即可；
（3）根据在炼铁炉中碳的作用分析；
（4）根据三种金属活动性强弱关系铁＞铜＞银，对将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中可能出现的变化进行分析，判断反应结束后剩余固体成分．

解答 解：（1）铁丝与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，方程式是：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（2）生锈的铁钉放入稀盐酸中，先是表面的铁锈的主要成分氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水，当铁锈完全反应后铁与稀盐酸发生反应，生成氯化亚铁与氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；由题意可知，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，由于铁有剩余，溶液中不含有铁离子，子溶液中含有的氧离子时亚铁离子，符号为：Fe²⁺；
（3）在炼铁炉中焦炭的作用一是燃烧放出热量，二是产生一氧化碳做还原剂，反应的方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（4）A、根据三种金属活动性强弱关系铁＞铜＞银，将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，铁粉、铜粉都能与硝酸银发生反应得到银，因此剩余固体中一定含有银，故A对；
B、因未说明混合物的用量，因此对于固体混合物是否出现剩余则无法准确判断，因此肯定有银、可能有铜，故B错；
C、因为铁的质量无法确定，无法准确判断是否把铜银全部从其溶液中全部置换出来，所以反应后溶液中可能含有Ag⁺和Cu²⁺．故C错；
D、多种金属与一种金属盐溶液反应时最活泼的金属先反应，铁首先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，与硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，故滤液中一定含有生成的硝酸亚铁，此时无法判断滤液中是否含有硝酸铜，故D错．
故答为：（1）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；（2）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂；Fe²⁺；（3）C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；（4）A．

点评 本题难度不大，考查学生根据金属活动顺序表，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来的有关知识．