Question

2010年上海世博會(huì)的場(chǎng)館建設(shè)使用了大量的金屬材料．
（1）請(qǐng)寫出一個(gè)工業(yè)上煉鐵的化學(xué)方程式______．
（2）世博會(huì)的場(chǎng)館建設(shè)使用了大量的鋼材而不是純鐵，主要是因?yàn)殇摵图冭F更具有______的優(yōu)良性能，產(chǎn)生這些不同性能的原因是______．
（3）右圖是上海市利用廢舊金屬制作的城市雕塑，請(qǐng)寫出兩種防止這些雕塑腐蝕的方法______．
（4）明明同學(xué)收集了三種修建世博會(huì)場(chǎng)館的金屬?gòu)U片，分別編號(hào)為X、Y、Z．明明把X、Y分別放入稀硫酸中，Y溶液產(chǎn)生氫氣，X不反應(yīng)；把X和Z分別放入硝酸銀溶液中，過(guò)一會(huì)兒，在X表面有銀析出，而Z沒(méi)有變化．根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，你認(rèn)為X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序?yàn)開(kāi)_____．請(qǐng)寫出一個(gè)符合題意的X與硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．（X要用具體物質(zhì)表示）．
（5）上海市某工廠利用廢鐵硫酸反應(yīng)來(lái)制硫酸亞鐵．假設(shè)1t廢鐵屑（雜質(zhì)不參加反應(yīng)，下同）能與9.8t廢硫酸恰好反應(yīng)，并得到0.78t固體剩余物．則該工廠所用廢硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

解：（1）工業(yè)煉鐵的原理是氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵與二氧化碳，其方程式為：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；
（2）由于鋼中含碳是鐵的合金，所以鋼的硬度比鐵要大；
（3）金屬雕像的腐蝕一般來(lái)自于酸雨，所以可以采用給金屬涂油漆或在金屬表面電鍍上一層與酸不反應(yīng)的金屬保護(hù)膜以防止金屬雕像被腐蝕；
（4）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其運(yùn)用，排在氫之前的金屬可與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，X、Y分別放入稀硫酸中，Y溶液產(chǎn)生氫氣，X不反應(yīng)，所以金屬活動(dòng)性y＞x，排在前面的金屬（除鉀、鈣、鈉外）可將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，把X和Z分別放入硝酸銀溶液中，過(guò)一會(huì)兒，在X表面有銀析出，而Z沒(méi)有變化．所以金屬活動(dòng)性y＞x，綜合可知三者的金屬活動(dòng)性順序是y＞x＞z．由于銅的活動(dòng)性排在氫后其活動(dòng)性比銀強(qiáng)，所以X與硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag．
（5）由題意知剩余固體是不能與硫酸反應(yīng)的雜質(zhì)，所以參與反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是1t-0.78t=0.22t
設(shè)參與反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量是x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 98
0.22t x

x=0.385t
則該工廠所用廢硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈3.9%
故答案為：（1）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；
（2）硬度大、彈性好；鋼是鐵的合金
（3）涂油漆；電鍍；
（4）y＞x＞z；Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag．
（5）答：則該工廠所用廢硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.9%；
分析：（1）依據(jù)工業(yè)煉鐵的原理是氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)書(shū)寫方程式；
（2）依據(jù)鋼的成分及物理性質(zhì)的特點(diǎn)分析解答；
（3）依據(jù)腐蝕金屬的原因判斷防止被腐蝕的方法；
（4）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其運(yùn)用，排在氫之前的金屬可與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，排在前面的金屬（除鉀、鈣、鈉外）可將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．
（5）依據(jù)化學(xué)方程式的基本計(jì)算結(jié)合溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法計(jì)算即可；
點(diǎn)評(píng)：此題是對(duì)與金屬相關(guān)的知識(shí)的考查題，解題的關(guān)鍵是對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與掌握，體現(xiàn)了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性；