全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一.下面是對鐵
的腐蝕條件及廢鐵的回收冶煉的探究.
問題一:探究鐵生銹的條件
課本實(shí)驗(yàn)中,鐵生銹所需要時間較長,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計如下改進(jìn)實(shí)驗(yàn).
(1)4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實(shí)驗(yàn)說明鐵生銹主要與
和
有關(guān).
(2)B、D處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是
.
問題二:廢鐵的回收冶煉
目前全球鋼鐵產(chǎn)量的45%是通過對廢鋼鐵的冶煉來完成的,我國的金屬廢料的回收利用技術(shù)已達(dá)到國際水平.
已知在不同的溫度下,CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質(zhì))和
CO
2.現(xiàn)利用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)中管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖2.
(1)利用圖1顯示的相關(guān)信息,回答如下問題.
①圖1中的儀器甲是一種加熱儀器.查閱資料發(fā)現(xiàn),酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400~500℃,酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是800~1200℃.實(shí)驗(yàn)室要利用圖1來制取金屬鐵,儀器甲應(yīng)選用的加熱儀器是
(填“酒精燈”或“酒精噴燈”);
②加熱Fe
2O
3之前要先通一會兒CO,目的是
③方框中進(jìn)行尾氣處理,a連接的是如圖3裝置,導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→
→
→e,如果導(dǎo)管連接錯誤,后果是
④用這種方法“煉”得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是
.
(2)利用圖2顯示的相關(guān)信息,回答如下問題.
為確定A、B、C點(diǎn)固體的合理化學(xué)式,某化學(xué)興趣小組作了如下探究:
【查閱資料】
資料一:Fe
2O
3和CO反應(yīng)是逐步進(jìn)行的,鐵的氧化物的熱穩(wěn)定性順序是FeO(黑色)>Fe
3O
4>Fe
2O
3;
資料二:在用酒精燈加熱(400℃-600℃)條件下,CO很難和Fe
2O
3反應(yīng)生成Fe;
資料三:Fe
2O
3、FeO不能被磁鐵吸引,F(xiàn)e
3O
4和Fe能被磁鐵吸引;
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)方案 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
分別取少量A、B、C點(diǎn)固體用磁鐵感應(yīng),然后加入硫酸銅溶液中 | A點(diǎn)固體可被磁鐵感應(yīng),硫酸銅溶液中無任何現(xiàn)象 |
B點(diǎn)固體不可被磁鐵感應(yīng),硫酸銅溶液中無任何現(xiàn)象 |
C點(diǎn)固體可被磁鐵感應(yīng),硫酸銅溶液中有紅色固體出現(xiàn) |
【問題討論】
①在0~400℃溫度范圍內(nèi),管內(nèi)固體質(zhì)量不變,其原因是
.
②A點(diǎn)固體的化學(xué)式是
.
③寫出反應(yīng)生成B點(diǎn)固體的化學(xué)方程式:
④圖中x=
g.
⑤將5.6g鐵與94.6g稀鹽酸恰好完全反應(yīng)反應(yīng),得到的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫計算過程)(2分)