问题详情：
铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ．铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是__
（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式__。
（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16g CH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是__。
Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活*炭的混合物）处理含有Cu(NO3)2，Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是__。
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是__。
（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为__。
【回答】
**燃烧放出大量的热，提供冶炼铁需要的高温条件 3H2+Fe2O3
2Fe+3H2O或3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2 4g<m<6g 铁比铜、铅活泼，但比锌弱，所以铁可以除去铜离子、铅离子，但不能除去锌离子 碳单质也能将某些金属离子还原 50%
【详解】
I（1）**燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料，所以“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：燃烧产生热量、做生产合成气的原料；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2；
（3）**和二氧化碳反应生成*气的质量为x
CH4+CO2
2CO+2H2
16 4
16g x
x=4g
**和水反应生成*气的质量为y
CH4+H2O
CO+3H2
16 6
16g y
y=6g
所以理论上得到H2的质量（m）范围是4g<m<6g；
II（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，原因是：铁的金属活动*排在锌的后面；
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，原因是：碳单质也能将某些金属离子还原；
（3）由图2中的数据可知，处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为：50%。
知识点：金属资源的利用和保护
题型：科学探究题
