Question

18．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）人類每年從自然界提取大量的金屬，其中提供量最大的是鐵．請(qǐng)寫出用赤鐵礦（主要成分為Fe₂0₃）和一氧化碳煉鐵的化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（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)液面上升（填“上升”“下降”或“不變”），產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是鐵生銹消耗氧氣，試管內(nèi)氣壓減小，在外界大氣壓作用下，a側(cè)液面上升．
（3）請(qǐng)你提出一條防止鋼鐵銹蝕的合理措施刷漆，涂油．
（4）在Cu（N0₃）₂、AgN0₃和Zn（N0₃）₂的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，得到濾渣和濾液．
①若將得到的濾渣加入到稀硫酸中有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)后所得濾液中含有的金屬離子有Fe²⁺、Zn²⁺（寫符號(hào)）．
②若將得到的濾渣加入到稀硫酸中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，則其濾渣中一定有Ag；
③寫出一個(gè)上述反應(yīng)中的化學(xué)方程式Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag．
（5）小華取Cu-Zn．合金的粉末65g與足量的稀鹽酸反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定產(chǎn)生了0.4g氣體，求該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)原理書寫方程式進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)鐵生銹的條件是與氧氣和水接觸進(jìn)行解答；
（3）據(jù)保護(hù)金屬資源的有效途徑回答；
（4）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表及其應(yīng)用分析，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)鋅和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，利用氫氣的質(zhì)量求出鋅的質(zhì)量，進(jìn)而求出銅的質(zhì)量以及該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）一氧化碳與赤鐵礦的主要成分氧化鐵反應(yīng)的方程式是：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)變小，在大氣壓的作用線，a側(cè)液面上升；故填：；
（3）防銹就是破壞鐵生銹的條件，可以再鐵的表面刷漆、涂油，或是改變鐵內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；
（4）①在Cu（N0₃）₂、AgN0₃和Zn（N0₃）₂的混合溶液中，加入一定量的鐵粉充分反應(yīng)后，過(guò)濾，洗滌，將濾渣放入鹽酸中有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明濾渣中含有鐵，進(jìn)一步說(shuō)明溶液中的硝酸銅和硝酸銀已經(jīng)完全反應(yīng)，硝酸銅和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，硝酸銀和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，硝酸鋅不能和鐵反應(yīng)，因此濾液中存在的金屬離子是Fe²⁺、Zn ²⁺．
②若將得到的濾渣加入到稀硫酸中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明濾渣中一定沒(méi)有鐵，鐵要先與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸亞鐵，所以則其濾渣中一定有銀；
③硝酸銅和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，硝酸銀和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，反應(yīng)的方程式分別為Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu、Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）上升；鐵生銹消耗氧氣，試管內(nèi)氣壓減小，在外界大氣壓作用下，a側(cè)液面上升；
（3）刷漆，涂油；
（4）①Fe²⁺、Zn ²⁺；
②Ag；
③Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag；
（5）設(shè)鋅的質(zhì)量為x．
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65                       2
x                        0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.4g}$
x=13g
所以合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{65g-13g}{65g}$×100%=80%
答：合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了煉鐵的反應(yīng)原理、鐵生銹條件、金屬資源保護(hù)及對(duì)金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用，考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力．