Question

【題目】金屬是一種非常重要的資源，在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途．

（1）人類向自然界提取量最大的金屬是鐵，高爐煉鐵的原料是鐵礦石，空氣，石灰石和___

（2）如圖所示，在盛水的試管中放一根潔凈的鐵釘，用帶U形管的橡皮塞塞緊，U形管內(nèi)水面處于同一高度， 數(shù)天后觀察到U形管內(nèi)的a側(cè)液面____（填“上升”“下降”或“不變”），產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是______ ．

（3）請(qǐng)你提出一條防止鋼鐵銹蝕的合理措施_____ ．

（4）在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V出的固體上滴加稀鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)所得溶液中含有的金屬離子有______ ，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比原混合溶液質(zhì)量 ________ 填（“大”或“小”），有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____ （寫(xiě)一個(gè)即可）．

（5）工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌，冶煉難溶金屬等，其原理是在高溫下用鋁將某些金屬?gòu)钠溲趸�物中置換出來(lái)，若用鋁與四氧化三鐵反應(yīng)來(lái)制取25.2kg鐵，理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是多少_____？

Answer 1

【答案】焦炭 上升 鐵釘在潮濕的環(huán)境下和水、氧氣反應(yīng)生銹，從而消耗了氧氣，試管內(nèi)氣壓減小，導(dǎo)致 a 側(cè)液面上升 刷漆(合理即可) Al 3+、Fe 2+ 小 或者 或者 (寫(xiě)一個(gè)即可) 10.8kg

【解析】

（1）高爐煉鐵的原料是鐵礦石，空氣，石灰石和焦炭，石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣，焦炭的作用是與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，提供熱量，同時(shí)生成的二氧化碳與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳在高溫的條件下將鐵礦石中的鐵置換出來(lái)，故填：焦炭；

（2）鐵釘在潮濕的環(huán)境下，與氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹，消耗了氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，a測(cè)液面上升，故填：上升；鐵釘在潮濕的環(huán)境下和水、氧氣反應(yīng)生銹，從而消耗了氧氣，試管內(nèi)氣壓減小，導(dǎo)致 a 側(cè)液面上升；

（3）鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水接觸，故防止鐵生銹，可以隔絕氧氣或水，如刷漆；

（4）在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的鐵粉，鐵先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，待硝酸銀完全反應(yīng)后，鐵再與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，鐵與硝酸鋁不反應(yīng)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V出的固體上滴加稀鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明固體中含鐵，鐵過(guò)量，硝酸銀、硝酸銅已經(jīng)完全被置換，故則反應(yīng)所得溶液中含有的金屬離子有：Al3+、Fe 2+；

鐵與硝酸銀反應(yīng)：，56份的鐵置換出216份的銀，固體質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減小，鐵與硝酸銅反應(yīng)：，56份的鐵置換出64份銅，固體質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減小，鐵與稀鹽酸反應(yīng)：，56份鐵置換出2份氫氣，溶液質(zhì)量增加，但是增加量小于減小量，故反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比原混合溶液質(zhì)量小；

由以上分析可知，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；；

解：設(shè)理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是 x

x = 10.8kg

答：理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是10.8kg。