Question

16．鐵、鋁、銅是日常生活中使用最廣泛的金屬．
（1）上述三種金屬中，人類(lèi)最早大規(guī)模冶煉和使用的是銅，最晚的是鋁，原因是B（填序號(hào)）．
A．三者在地殼中的含量，銅元素最高，鋁元素最低
B．三者的金屬活動(dòng)性，銅元素最弱，鋁元素最強(qiáng)
C．在自然界中，銅元素主要以單質(zhì)形式存在，鋁元素以化合物形式存在
（2）常溫下一些金屬的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)如下：

金屬單質(zhì)	銅	鋁	鋅	鐵	鉛
導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）	99	61	27	17	7.9
密度/（g•cm-3）	8.92	2.70	7.14	7.86	11.3
熔點(diǎn)/℃	1083	660	419	1535	328
硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）	2.5～3	2～2.9	2.5	4～5	1.5

分析上述數(shù)據(jù)，碎石用的大錘常用鐵制而不用鋁制，原因是鐵的硬度、密度比鋁大．
（3）金屬活動(dòng)性順序在運(yùn)用中給我們?nèi)龡l判斷依據(jù)，即在金屬活動(dòng)性順序里：
①金屬的位置越靠前它的活動(dòng)性就越強(qiáng)；
②位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫；
③位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓�合物的溶液里置換出來(lái)．
通過(guò)查閱資料我發(fā)現(xiàn)金屬鋁與氧化銅在高溫條件下能發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)方程式為2Al+3CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃，由此我發(fā)現(xiàn)了一條新的判斷依據(jù)在高溫條件下，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊难趸�物里置換出來(lái)．
（4）煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)．在實(shí)驗(yàn)室里，可用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)
的粉末由紅色變?yōu)楹谏�，該反�?yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我可以得出的一氧化碳的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)是可燃性，還原性，毒性．
（5）工業(yè)上火法煉銅的一個(gè)主要反應(yīng)是 Cu₂S+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Cu+SO₂  Cu₂S中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%（寫(xiě)出算式）．用500噸含Cu₂S 80%的銅礦石，理論上可以煉出多少?lài)嶃~？（請(qǐng)寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程，分步給分，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）分析金屬活動(dòng)性與金屬冶煉先后順序的關(guān)系；
（2）根據(jù)貼的硬度大和密度大進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)金屬鋁與氧化銅在高溫條件下生成銅和氧化鋁進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)鐵的性質(zhì)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)化學(xué)式的意義進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）人類(lèi)最早大規(guī)模冶煉和使用的是銅，最晚的是鋁，而三種金屬的活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)椋恒~＜鐵＜鋁；由此可發(fā)現(xiàn)金屬的大規(guī)模冶煉和使用與金屬活動(dòng)性有較密切關(guān)系：活動(dòng)性強(qiáng)的金屬較晚被冶煉和使用；
（2）碎石用的大錘常用鐵制而不用鋁制，而對(duì)比表中鐵、鋁的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：鐵的硬度，密度比鋁大；
（3）金屬鋁與氧化銅在高溫條件下生成銅和氧化鋁，化學(xué)方程式為：2Al+3CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃；由此我發(fā)現(xiàn)了一條新的判斷依據(jù)：在高溫條件下，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊难趸�物里置換出來(lái)；
（4）一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，所以玻璃管內(nèi)的粉末由紅色變?yōu)楹谏�；該反�?yīng)的化學(xué)方程式為 3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe+3CO₂；在此實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)一氧化碳具有可燃性、還原性、毒性；
（4）Cu₂S中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{64×2}{64×2+32}$×100%=80%；
用500噸含Cu₂S80%的銅礦石，理論上可以煉出銅的質(zhì)量為：500噸×80%×80%=320噸．
故答為：（1）B；
（2）鐵的硬度、密度比鋁大；
（3）2Al+3CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃；在高溫條件下，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊难趸�物里置換出來(lái)；
（4）黑；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe+3CO₂；可燃性，還原性，毒性；
（5）80%，320；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了運(yùn)用化學(xué)知識(shí)來(lái)解釋生活中的問(wèn)題，體現(xiàn)了化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，難度不大．