13.(7分)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图1所示。

(1)原料制备
①制铁粉：$3H_2 + Fe_2O_3 \stackrel{800° C}{=\!=\!=} 2Fe + 3X$，则X为。
②制纯镍粉：$Ni + 4CO \stackrel{60° C}{=\!=\!=} Ni(CO)_4(气态) \stackrel{200° C}{=\!=\!=} Ni + 4CO$，示意图如图2，则温度较高的是(选填“a”或“b”)区。

③将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合，制成原料颗粒。
(2)除蜡：若要加快溶剂对石蜡的溶解，可采取的措施是(写一条)。
(3)烧结：需在氮气环境下进行的原因是。与纯铁相比，烧结后得到的铁镍合金的优点有(写一条)。
(4)渗碳：通过渗碳技术可优化产品性能。对比图3中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线，可得出的结论是(写一条)。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0 mm、含碳量为0.6%的要求，图中三个温度中最适合的是℃。

13.(1)①$\ce{H_{2}O}$ ②a
(2)搅拌(合理即可)
(3)防止铁、镍在高温下与氧气发生氧化反应 硬度大(合理即可)
(4)在相同渗层深度时，温度越高，含碳量越高(合理即可) 1 000

【分析】
1. 对于(1)①，利用质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，可推导X的化学式；
2. (1)②，根据两个反应的温度条件，$\ce{Ni(CO)_{4}}$的分解反应需要更高温度，结合反应区域的温度分布，判断温度较高的区域；
3. (2)加快溶解的措施，可从影响溶解速率的因素（如搅拌、温度等）考虑，选取合理措施；
4. (3)氮气化学性质稳定，高温下可作保护气，防止金属被氧化；合金的性能优于纯金属，如硬度大等；
5. (4)分析渗碳曲线，对比不同温度下相同渗层深度的含碳量，得出结论；再根据题目要求的渗层深度和含碳量，选择合适的温度。
【解析】
(1)① 根据质量守恒定律，反应前原子总数：H为6，Fe为2，O为3；反应后已有Fe为2，因此3个X分子含6个H和3个O，每个X含2个H和1个O，故X为$\ce{H_{2}O}$；
② 生成$\ce{Ni(CO)_{4}}$需要60℃，分解需要200℃，分解反应温度更高，因此温度较高的是a区；
(2) 加快溶剂对石蜡溶解的措施，可采取搅拌（或升高温度、使用溶解度更大的溶剂等，合理即可）；
(3) 氮气化学性质不活泼，在高温环境下可防止铁、镍与氧气发生氧化反应；铁镍合金与纯铁相比，硬度更大（或抗腐蚀性更强等，合理即可）；
(4) 对比曲线可知，相同渗层深度时，温度越高，含碳量越高；要达到渗层深度1.0mm、含碳量0.6%的要求，1000℃时符合条件，故最适合的温度是1000℃。
【答案】
(1)①$\ce{H_{2}O}$ ②a
(2)搅拌(合理即可)
(3)防止铁、镍在高温下与氧气发生氧化反应 硬度大(合理即可)
(4)在相同渗层深度时，温度越高，含碳量越高(合理即可) 1000
【知识点】
质量守恒定律、影响溶解速率的因素、合金的性质
【点评】
本题以金属注射成型的实际工序为背景，将化学基础知识与工业生产应用相结合，考查学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，题目难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】
0.6