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钢铁是重要的金属材料。
Ⅰ、\(\rm{(1)}\)硬铝、不锈钢是常见的金属材料。它们属于 \(\rm{(}\)填“合金”或“纯金属”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)高层建筑的避雷装置，这主要是利用了金属材料的 \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
A.密度大 \(\rm{B.}\)导电性 \(\rm{C.}\)导热性 \(\rm{D.}\)熔点高
Ⅱ、新型食品保鲜剂“纳米\(\rm{α}\)铁粉”被称为“双吸剂”。
\(\rm{(1)}\)“双吸剂”工作原理是利用了铁的生锈，铁生锈实质是铁与 和 等物质发生化学反应的结果，铁锈的主要成分是 \(\rm{(}\)填写化学式\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)若用化学方法检验使用一段时间的“纳米\(\rm{α}\)铁粉”是否完全失效，可选用 检验，若出现 的现象，说明该双吸剂仍可使用。
Ⅲ、工业炼铁的原理是，高温下焦炭在高炉中生成的一氧化碳跟铁矿石反应生成铁。请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)写出以赤铁矿为原料在高温下炼铁的化学方程式： ；
\(\rm{(2)}\)加入焦炭，其作用除了燃烧产生热量外，还能 \(\rm{(}\)用化学反应方程式表示\(\rm{)}\)；
Ⅳ、善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。
\(\rm{(}\)一\(\rm{)}\)提出问题
问题\(\rm{1}\)：铁为何称为黑色金属？
问题\(\rm{2}\)：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题\(\rm{3}\)：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题\(\rm{4}\)：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题\(\rm{5}\)：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
\(\rm{(}\)二\(\rm{)}\)解决问题
【问题\(\rm{1}\)】上网查寻，有两种说法：
\(\rm{a.}\)因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。
\(\rm{b.}\)因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。
\(\rm{(1)}\)你认为正确的说法是 \(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”\(\rm{)}\)。
【问题\(\rm{2}\)】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧。
\(\rm{(2)}\)请写出一种防止钢铁生锈的方法 ；
\(\rm{(3)}\)请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式 。
【问题\(\rm{3}\)】查阅资料：
\(\rm{a.}\)铁常见的氧化物有氧化铁\(\rm{(Fe_{2}O_{3})}\)、四氧化三铁\(\rm{(Fe_{3}O_{4})}\)和氧化亚铁\(\rm{(FeO)}\)。
\(\rm{b.}\)四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物。它不溶于水，能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
\(\rm{c.}\)氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引。
\(\rm{(4)}\)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式 。
【问题\(\rm{4}\)】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多，小明结合所学知识，设计了如图\(\rm{1}\)所示的实验装置测定某赤铁矿样品中\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的质量分数。他称取\(\rm{10.0g}\)赤铁矿，当赤铁矿中的\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)全部还原为\(\rm{Fe}\)时，剩余固体在\(\rm{CO}\)的保护下冷却、称量，质量为\(\rm{7.6g(}\)假设赤铁矿中的杂质均不与\(\rm{CO}\)反应\(\rm{)}\)。
\(\rm{(5)}\)图\(\rm{1}\)中酒精灯的作用是 。
\(\rm{(6)}\)实验停止加热前是否需要将导管从澄清石灰水中取出，请说明理由 。
\(\rm{(7)}\)该赤铁矿中\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的质量分数为 \(\rm{(}\)列出计算过程\(\rm{)}\)。
【问题\(\rm{5}\)】在钢铁厂的实验室。同学们采集了用某种热分析仪记录的\(\rm{CO}\)与\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线。如图\(\rm{2}\)所示。
\(\rm{(8)}\)根据图象分析，写出\(\rm{P}\)点时固体成分的化学式 。固体质量由\(\rm{48.0g}\)变为\(\rm{46.4g}\)的过程中发生反应的化学方程式为 。