Question

18．金屬材料與人類的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，試完成下列各題．
Ⅰ．鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物，引燃鋁熱劑，發(fā)生反應(yīng)生成鐵和氧化鋁，此反應(yīng)過去用于焊接鋼軌．
（1）引燃鋁熱劑反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，此過程中鐵元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)．
（2）CO也能與氧化鐵發(fā)生類似反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；欲檢驗(yàn)生成的氣體產(chǎn)物，通常利用的原理用化學(xué)方程式表示為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
Ⅱ．黃銅是Zn以主要添加元素的銅合金，黃銅渣中約含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余為雜質(zhì)，處理黃銅渣可得到硫酸鋅，其主要流程如下（雜質(zhì)不溶于水、不參與反應(yīng)）：

已知：ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
（1）步驟Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）溶液A中的溶質(zhì)有ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄（填化學(xué)式）．
（3）步驟Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名稱為過濾，此操作要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗．
（4）溶液A大于（填“大于”、“小于”或“等于”）溶液C的質(zhì)量．

Answer 1

分析 I．（1）根據(jù)鋁和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和氧化鋁，以及化合價(jià)原則求出元素的化合價(jià)；
（2）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析；
II．（1）根據(jù)鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，加入的稀硫酸是過量的進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)分離混合物的方法以及過濾和蒸發(fā)操作中需要的儀器進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行分析．

解答 解：I．（1）鋁和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和氧化鋁，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，在氧化鐵中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，在鐵中元素的化合價(jià)為0價(jià)，所以此過程中鐵元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)；
（2）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
II．（1）鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，加入的稀硫酸是過量的，所以溶液A中的溶質(zhì)有：ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）由圖可知，操作Ⅰ過濾除去銅和雜質(zhì)，操作Ⅱ過濾是除去鋅和置換出的銅，此操作要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗；
（4）A到C的過程中發(fā)生的反應(yīng)是：Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄，
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由此可見，鋅置換出了溶液中的銅，溶液的質(zhì)量增重了．
故答案為：I．（1）Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，+3，0；
（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
II．（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）過濾，漏斗；
（4）大于．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用，了解相關(guān)知識(shí)即可正確解答．