Question

铁是自然界分布最广泛的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右．铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe₃O₄）、赤铁矿石（主要成分为Fe₂O₃）等，工业上用CO作还原剂炼铁．
（1）工业上用赤铁矿炼铁的反应原理为（用化学方程式表示）

 

红热的铁能与水蒸气发生反应，生成Fe₃O₄和一种可燃性气体，有关反应的化学方程式为

 

（2）铁在空气中的氧气、水及二氧化碳等的共同作用下易生锈，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的约四分之一．刷油漆能防腐蚀的主要原因是

 

（3）一种冬季用“热敷袋”，内盛还原铁粉、碳粉及其他必要物质，用力搓此袋，袋则发热． 其可能的原因是铁作

 

极，碳粉作

 

极，发生

 

腐蚀而放热．

Answer 1

考点：铁的化学性质,金属的电化学腐蚀与防护,铁的氧化物和氢氧化物

专题：元素及其化合物

分析：（1）赤铁矿的主要成分是Fe₂O₃，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；根据原子守恒可知，红热的铁能与水蒸气发生反应，生成Fe₃O₄和一种可燃性气体，可燃气体为氢气；
（2）防止金属腐蚀的方法有：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法、改变物质结构、涂油等，金属表面刷油或涂漆，使金属不具备生锈的条件：，防止和氧气、水接触，据此分析解答；
（3）根据热敷袋的原理分析，原理是：铁屑做负极，碳粉做正极，食盐做电解质溶液，再用木屑或者吸水纸之类防止漏液，原电池原理构成了热敷袋的原理；

解答： 解：（1）炼铁是将原料（铁矿石、焦炭、石灰石）通入高炉中，在高炉中发生复杂反应，生成铁的单质，其反应原理是：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂，根据原子守恒可知，红热的铁能与水蒸气发生反应，生成Fe₃O₄和氢气，反应为3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；
（2）在水和空气里的氧气等共同作用下，铁容易生锈而被腐蚀；在铁制品表面刷油漆可以隔绝空气和水，从而达到防腐蚀的目的；
故答案为：隔绝空气和水；
（3）碳粉和铁活泼性不同，且都导电；氯化钠是强电解质，易溶于水，碳粉、铁、氯化钠溶液构成了原电池，碳的活泼性比铁小，所以作正极，铁作负极，铁失去电子被氧化，发生电化学腐蚀，
故答案为：负；正；电化学；

点评：本题考查了铁的冶炼的反应原理、铁生锈的条件和防护措施、热敷袋的原理等知识，题目难度不大，可以根据相关知识细心分析解答，注意热敷袋的原理．