18.鐵在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛.鐵的冶煉和利用已成為目前科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重要課題.
(1)金屬鋁比鐵活潑,但鋁制品卻比鐵制品耐腐蝕,原因是鋁在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜從而阻止了內(nèi)部的鋁進(jìn)一步氧化;
(2)鋼鐵車殼表面噴漆不僅美觀,而且可有效防止與空氣中的水、氧氣(填兩種物質(zhì)名稱)接觸而生銹.
(3)鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程,把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用焦炭和氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來,得到鐵合金.在
此過程中焦炭的作用為產(chǎn)生高溫和生成還原劑CO,一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為3CO+Fe
2O
3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO
2;
(4)小明同學(xué)提出單質(zhì)碳也具有還原性,為什么工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石?于是,他模擬工業(yè)煉鐵設(shè)計如圖對比實驗(査閱資料獲知NaOH溶液可吸收CO
2氣體);
①取兩份相同質(zhì)量的氧化鐵粉末.一份與足量的碳粉均勻混合放入如圖裝置A的硬質(zhì)試管中;另一份放入如圖裝置B的硬質(zhì)玻璃管中.
②裝置A和B兩組實驗同時開始進(jìn)行.在裝置B的反應(yīng)中,實驗開始前,先通CO(選填“通CO”或“加熱”);實驗結(jié)束后,繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫,裝置B中右側(cè)酒精燈的作用是點燃尾氣中的一氧化碳,以防造成空氣污染,此時,發(fā)現(xiàn)裝置B的硬質(zhì)玻璃管中固體完全由紅色變?yōu)楹谏,裝置A的硬質(zhì)試管中仍有紅色固體.因而他認(rèn)為焦炭和鐵礦石都是固體,接觸面積小,不易完全反應(yīng)是工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石的一個原因.
(5)小明同學(xué)經(jīng)過査閱資料發(fā)現(xiàn)除了上述原因外,工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石還有一些其它原因,試寫出其中的一個焦炭是固體,不容易和生成的鐵分離(或焦炭中含有雜質(zhì),影響鐵的純度).
(6)硅酸鈉(Na
2SiO
3)是我國優(yōu)先發(fā)展的精細(xì)化工產(chǎn)品,NaOH和SiO
2反應(yīng)可以生成Na
2SiO
3和H
2O,現(xiàn)以125t石英砂(SiO
2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%)為原料,與足量的NaOH溶液反應(yīng).試計算:理論上得到硅酸鈉的質(zhì)量.