Question

【題目】人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切，其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料，稱為“工業(yè)的骨骼”。

（1）自行車的有些部件是由鋼鐵制成的。鋼鐵制品被腐蝕的原因，是其與_____接觸引起的，為防止自行車鏈條生銹可采取的措施是_____。

（2）金屬鋰是密度最小的金屬，用于原子反應(yīng)堆、制輕合金及電池等。鋰（Li）的原子結(jié)構(gòu)示意如圖1所示，它的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似，原因是_____。請寫出鋰與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

（3）同學(xué)們利用自制儀器模擬工業(yè)煉鐵實(shí)驗(yàn)，用圖2所示微型實(shí)驗(yàn)裝置制取CO，然后用CO還原Fe3O4并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物。已知甲酸（HCOOH）具有揮發(fā)性，在熱的濃硫酸中分解生成一氧化碳和水。

①位置4發(fā)生的化學(xué)方程式是_____。

②氫氧化鈉固體的作用是什么？_____。

③本實(shí)驗(yàn)存在明顯缺陷，請給出優(yōu)化建議_____（寫出一點(diǎn)即可）。

（4）工業(yè)上可利用鋁和氧化鐵在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)制得鐵來焊接鋼軌。若用足量鋁與40kg氧化鐵反應(yīng)，理論上可制得鐵的質(zhì)量是多少_____？

Answer 1

【答案】氧氣和水蒸氣 涂潤滑油 最外層電子數(shù)相等 2Li+H2SO4═Li2SO4+H2↑ Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 除去甲酸氣體和水 在裝置的末端添加一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈（或系一個(gè)氣球） 28kg

【解析】

四氧化三鐵和一氧化碳在高溫下生成鐵和二氧化碳，鐵生銹是鐵和氧氣和水共同作用的結(jié)果，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。

（1）鋼鐵制品被腐蝕的原因，是其與氧氣和水蒸氣接觸引起的。為防止自行車鏈條生銹，由于鏈條長期處于摩擦狀態(tài)，所以不能用刷漆，而只能涂潤滑油。

（2）鋰（Li）的原子最外層有一個(gè)電子，所以，它的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似，原因是最外層電子數(shù)相等。 鋰與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋰和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）

①位置4是四氧化三鐵和一氧化碳在高溫下生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②氫氧化鈉固體具有堿性和吸水性，所以作用是除去甲酸氣體和水。

③本實(shí)驗(yàn)存在明顯缺陷，是由于過程用到一氧化碳，而一氧化碳有毒，所以在裝置的末端添加一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈（或系一個(gè)氣球）。

（4）設(shè)可制得鐵的質(zhì)量為x

答：可制得鐵的質(zhì)量為28kg。