全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一．下面是对铁的腐蚀条件及废铁的回收冶炼的探究．问题一：探究铁生锈的条件课本实验中，铁生锈所需要时间较长，某实验

Question

全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一．下面是对铁
的腐蚀条件及废铁的回收冶炼的探究．
问题一：探究铁生锈的条件
课本实验中，铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计如下改进实验．

（1）4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮．该实验说明铁生锈主要与______和______有关．
（2）B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是______．
问题二：废铁的回收冶炼
目前全球钢铁产量的45%是通过对废钢铁的冶炼来完成的，我国的金属废料的回收利用技术已达到国际水平．
已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和
CO₂．现利用如图1的实验装置进行实验，反应中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2．


（1）利用图1显示的相关信息，回答如下问题．
①图1中的仪器甲是一种加热仪器．查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃．实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是______（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；
②加热Fe₂O₃之前要先通一会儿CO，目的是______
③方框中进行尾气处理，a连接的是如图3装置，导管接口的连接顺序为a→______→______→e，如果导管连接错误，后果是______
④用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是______．

（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题．
为确定A、B、C点固体的合理化学式，某化学兴趣小组作了如下探究：
【查阅资料】
资料一：Fe₂O₃和CO反应是逐步进行的，铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO（黑色）＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃；
资料二：在用酒精灯加热（400℃-600℃）条件下，CO很难和Fe₂O₃反应生成Fe；
资料三：Fe₂O₃、FeO不能被磁铁吸引，Fe₃O₄和Fe能被磁铁吸引；
【实验探究】

实验方案	实验现象
分别取少量A、B、C点固体用磁铁感应，然后加入硫酸铜溶液中	A点固体可被磁铁感应，硫酸铜溶液中无任何现象
	B点固体不可被磁铁感应，硫酸铜溶液中无任何现象
	C点固体可被磁铁感应，硫酸铜溶液中有红色固体出现

【问题讨论】
①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是______．
②A点固体的化学式是______．
③写出反应生成B点固体的化学方程式：

Fe₃O₄+CO(高温.)/()3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO(高温.)/()3FeO+CO₂

④图中x=______g．
⑤将5.6g铁与94.6g稀盐酸恰好完全反应反应，得到的溶液中溶质的质量分数为多少？（写计算过程）（2分）

Answer 1

问题一：
（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能分解生成水和氧气，B处的铁丝与氧气充分接触，在短时间内变暗，说明说明铁生锈主要与氧气和水有关；
（2）B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是与氧气的浓度有关；
问题二：
①观察图2中的数据，当温度达到700℃时氧化铁才开始被一氧化碳还原为铁，而酒精灯的温度范围只是400～500℃，所以应该选择酒精喷灯．
②一氧化碳是可燃性气体，与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸．所以本题答案为：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；
③从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳气体，又能收集一氧化碳气体．
故填：dbe．
如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气．
故填：CO会排入空气中从而污染空气．
④一氧化碳还原氧化铁反应生成的是铁和二氧化碳，而工业上使用碳还原氧化铁，会使生成的铁中含有碳，生成的铁能被磁铁吸引，所以本题答案为A中炼得的铁不含碳，工业上炼得铁含有碳；
【问题讨论】
①在0～400℃温度范围内，根本达不到反应所需的最低温度，所以氧化铁的质量并未改变．
故答案为：未达到反应所需的最低温度．
②A点固体可被磁铁感应，硫酸铜溶液中无任何现象，说明有四氧化三铁；
③B点固体不可被磁铁感应，硫酸铜溶液中无任何现象，说明有氧化亚铁，反应生成B点固体的化学方程式为：Fe₃O₄+CO(高温.)/()3FeO+CO₂；
④从400℃开始，随着温度的升高，氧化铁中的氧开始逐渐失去，到700℃时只剩下铁，即此时氧化铁被一氧化碳还原为铁单质．
⑤设反应生成的氯化亚铁质量为x，生成氢气的质量为y
 Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
 56        127  2
5.6g        x   y
(56)/(5.6g)＝(127)/(x)＝(2)/(y)
x=12.7g，y=0.2g，
反应后所得溶液中溶质的质量分数为：(12.7g)/(5.6g+94.6g−0.2g)×100%=12.7%
答案：
问题一：
（1）氧气   水
（2）氧气的浓度
问题二：
①酒精喷灯
②排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸
③db   CO会排入空气中从而污染空气
④A中炼得的铁不含碳，工业上炼得铁含有碳
【问题讨论】
①未达到反应所需的最低温度
②Fe₃O₄
③Fe₃O₄+CO(高温.)/()3FeO+CO₂
④1.68
⑤得到的溶液中溶质的质量分数为12.7%