Question

17．人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬．

（1）金屬元素在自然界中分布很廣，地殼中含量最多的金屬元素是鋁．
（2）如圖甲是兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕．該實驗探究的目的是什么？
（3）某興趣小組用如圖乙所示裝置模擬煉鐵．
①實驗中玻璃管里觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末逐漸變黑，石灰水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
②該裝置應(yīng)如何改進？
（4）將一定量的鋅加入到稀硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合液中，充分反應(yīng)后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生．濾渣中一定含有的物質(zhì)是Cu、Fe，濾液中可能含有的物質(zhì)是硫酸亞鐵．
（5）該化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用改進后的裝置進行探究，用500g含氧化鐵質(zhì)量分數(shù)為70%的赤鐵礦，理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少克？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)地殼中含量最多的金屬元素是鋁；
（2）比較合金與純銅的硬度；
（3）根據(jù)一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水解答；
（4）根據(jù)金屬活動性由強到弱的順序：鋅＞鐵＞H＞銅，向稀硫酸、硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中加入一些鋅粉，銅首先被置換出來，待銅被完全置換后，鐵開始被置換；
將過濾得到固體不溶物A放入少量的鹽酸中，有氣體產(chǎn)生，說明固體中有活動性較強的鐵或鋅，若鋅過量，固體A中含有鋅；若鋅量不足或恰好完全反應(yīng)，則固體A中不含鋅；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式計算煉得生鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）地殼中含量最多的金屬元素是鋁；
（2）圖B是兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕．該實驗探究的目的是：比較合金和純金屬的硬度；
故答案為：比較合金和純金屬的硬度
（3）①一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，實驗中玻璃管里觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏��?br />生成的二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②為防止一氧化碳污染空氣，應(yīng)進行尾氣處理，在導(dǎo)管口點燃酒精燈或扎氣球；
（4）稀硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中加入一些鋅粉，充分反應(yīng)，則所得固體A中一定含有被置換出來的銅；向濾渣中加入鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定含有鐵；如果鋅過量則固體A中含有鋅；由于鋅是否過量不能確定，所以濾液中是否還含硫酸亞鐵不能確定，但可以確定的是濾液中一定不含硫酸銅，而鋅與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅，所以濾液中一定含有硫酸鋅；
故答案為：Cu、Fe；硫酸亞鐵；
（5）題目所的500t赤鐵礦含有不參加化學(xué)反應(yīng)的雜質(zhì)，需先求出其中參加化學(xué)反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量．
赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量為：500g×70%=350g
設(shè)350g氧化鐵能生成生鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                     112
350g                x×（1-4%）
$\frac{160}{350g}=\frac{112}{x×（1-4%）}$
x=255.2g
答案：
（1）鋁；
（2）比較合金和純金屬的硬度；
（3）①紅色粉末逐漸變黑；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②在導(dǎo)管口點燃酒精燈或扎氣球；
（4）Cu、Fe；硫酸亞鐵；
（5）可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵255.2g．

點評 本題難度不大，綜合性較強．掌握常見合金、金屬的化學(xué)性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵．本題考查的是鐵的冶煉的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．