Question

5．人類的生產和生活都離不開金屬及金屬礦物，請回答下列問題：
（1）鐵鍋長時間使用后易生銹，實際上是鐵與空氣中的水和氧氣共同作用的結果，除去鐵銹的方法是用砂紙擦或用稀酸洗或用除銹劑清洗等．
（2）煉鐵的實驗中，Fe₂O₃中的氧被CO奪去，鐵被還原出來，CO是還原劑，在鐵路建設中，長用鋁和氧化鐵反應生成鐵單質對鋼軌中的縫隙進行焊接，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$X+2Fe，則X的化學式為Al₂O₃，該反應中的還原劑是鋁．
（3）合成氨工業生產中所用的催化劑是鐵觸媒，其主要成分是FeO和Fe₂O₃，當FeO和Fe₂O₃中鐵元素質量比為1：2時該催化劑的催化效果最好，此時FeO和Fe₂O₃的質量比為9：20（最簡比）．

Answer 1

分析 （1）根據鐵生銹的條件及除去鐵銹的方法解答；
（2）根據質量守恒定律中反應前后原子的種類及個數不變，可推知X的化學式；
（3）根據當FeO、Fe₂O₃中鐵元素的質量比為1﹕2時，此時FeO、Fe₂O₃的質量比就等于二者的相對分子質量之比進行解答．

解答 解：
（1）鐵鍋長時間使用后易生銹，實際上是鐵與與空氣中的 水和氧氣同時接觸的結果；除去鐵銹的方法是用砂紙擦或用稀酸洗或用除銹劑清洗等；
（2）據質量守恒定律中反應前后原子的種類及個數不變，反應前有2個鐵原子、3個氧原子、2個鋁原子，反應后除X外，有2個鐵原子，因此可推知X的化學式為：Al₂O₃；由化學方程式可知，鋁在反應中得到了氧，發生了氧化反應，是還原劑；
（3）當FeO、Fe₂O₃中鐵元素的質量比為1：2時，此時FeO、Fe₂O₃的質量比就等于二者的相對分子質量之比，所以FeO、Fe₂O₃的質量比為（56+16）：（56×2+16×3）=9：20．
答案：
（1）水和氧氣；用砂紙擦或用稀酸洗或用除銹劑清洗等；
（2）Al₂O₃；鋁；
（3）9：20

點評 本題主要考查了質量守恒定律的應用方面的知識和基本反應類型的判斷，培養學生分析問題、解決問題的能力．