金屬材料在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用，人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。
（一）鐵的應(yīng)用和防護(hù)
（1）常州地鐵的軌道主要材料是鐵合金制作的，其硬度比純鐵

大

大

。
（2）為防止鐵生銹，通常會對鐵制品進(jìn)行“烤藍(lán)”處理，烤藍(lán)是用化學(xué)方法在鐵表面生成一層致密的四氧化三鐵（Fe₃O₄）保護(hù)膜。烤藍(lán)的原理是：在高溫下，鐵與水發(fā)生反應(yīng)，生成四氧化三鐵和一種單質(zhì)氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂

3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂

。
（二）鐵的冶煉
我國勞動人民在春秋戰(zhàn)國時(shí)期就會冶鐵煉鋼，實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先注水片刻后再加熱的目的是

排出裝置中的空氣，防止一氧化碳和空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸

排出裝置中的空氣，防止一氧化碳和空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸

。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學(xué)方程式為

Fe₂O₃+3CO

高溫

2Fe+3CO₂

Fe₂O₃+3CO

高溫

2Fe+3CO₂

。
（3）有同學(xué)提出黑色粉末中還可能含有Fe₃O₄。已知：Fe₃O₄能溶于稀H₂SO₄，且有Fe³⁺生成；Fe³⁺遇到硫氰化鉀溶液顯血紅色。為證明黑色粉末成分，該同學(xué)取少量樣品于燒杯中，加過量稀H₂SO₄，充分反應(yīng)后，滴加少量硫氰化鉀，證明黑色粉末中含有Fe和Fe₃O₄的現(xiàn)象是

溶液中有氣泡產(chǎn)生，且溶液變?yōu)檠t色

溶液中有氣泡產(chǎn)生，且溶液變?yōu)檠t色

。
（4）若取16g氧化鐵粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后，經(jīng)檢測剩余黑色固體成分是Fe和Fe₂O₄，稱量固體的質(zhì)量為X，則X的范圍為

11.2g＜X＜15.5g

11.2g＜X＜15.5g

。