Question

6．金屬及其化合物在生產(chǎn)生活中占有極其重要的地位，請(qǐng)結(jié)合金屬及其化合物的相關(guān)知識(shí)回答下列問題．
（1）含碳量在0.03%～2%之間某合金，是目前使用量最大的合金，這種合金是D．
A．鋁合金 B．青銅  C．鎂合金   D．鋼
（2）FeCl₃溶液用于腐蝕銅箔印刷線路板，反應(yīng)的離子方程式為2Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺．
（3）某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等離子，向其中加入過量的Na₂O₂后，過濾，將濾渣投入足量的鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是BC（填字母）
A．Mg²⁺      B．Fe²⁺       C．Al³⁺        D．Cu²⁺
（4）4Fe（NO₃）₂的高純度結(jié)晶體是一種紫色潮解性固體，適合于制磁性氧化鐵納米粉末，工業(yè)上用廢鐵屑（含F(xiàn)e和Fe₂O₃及其它不反應(yīng)的物質(zhì)）制取Fe（NO₃）₂晶體的方法如圖：
①第1步反應(yīng)若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解，濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式為4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+H₂O．
②磁性氧化鐵的化學(xué)式為Fe₃O₄，試寫出Fe₂O₃與硝酸反應(yīng)的離子方程式Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O．
③操作1的名稱為過濾，操作2的步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌．

Answer 1

分析 （1）合金是指由一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動(dòng)性關(guān)系最大，金屬活動(dòng)性較弱時(shí)，比較難形成化合物，常以單質(zhì)形式存在，比較容易被利用；目前使用量最大的合金是鐵合金，鋼含碳量少；
（2）鐵離子具有強(qiáng)氧化性，可氧化銅，生成亞鐵離子和銅離子；
（3）加入過量的Na₂O₂后，過氧化鈉氧化亞鐵離子，Al³⁺轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺；
（4）①濃硝酸具有強(qiáng)揮發(fā)性，且不穩(wěn)定，在加熱條件下能分解生成二氧化氮、氧氣和水，根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式；
②磁性氧化鐵為四氧化三鐵；氧化鐵與硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵和水；
③通過操作1除去與濃硝酸不反應(yīng)的物質(zhì)，從溶液中制取九水合硝酸鐵，需蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，防止結(jié)晶水合物分解．

解答 解：（1）金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動(dòng)性關(guān)系最大，金屬活動(dòng)性較弱時(shí)，比較難形成化合物，常以單質(zhì)形式存在，比較容易被利用，銅的活潑性較弱，比較容易冶煉，所以人類最早使用的合金材料是銅合金，目前使用量最大的合金是鐵合金；生鐵和鋼都是鐵的合金，生鐵中碳的含量在2.0%--4.3%之間，鋼中的含碳量在0.03%--2.0%之間，所以D符合，
故答案為：D；
（2）鐵離子具有強(qiáng)氧化性，可氧化銅，反應(yīng)的離子方程式為2Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，加入過量的Na₂O₂后，Al³⁺轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al³⁺、Fe²⁺，
故答案為：BC；
（4）①濃硝酸具有強(qiáng)揮發(fā)性，且不穩(wěn)定，在加熱條件下能分解生成二氧化氮、氧氣和水，反應(yīng)方程式為：4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+H₂O，
故答案為：4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+H₂O；
②磁性氧化鐵的化學(xué)式為Fe₃O₄，氧化鐵與硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵和水，離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，
故答案為：Fe₃O₄；Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
③用廢鐵屑（含F(xiàn)e和Fe₂O₃及其它不反應(yīng)的物質(zhì)）與濃硝酸反應(yīng)，通過操作1除去與濃硝酸不反應(yīng)的物質(zhì)，從溶液中制取九水合硝酸鐵，需蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，防止結(jié)晶水合物分解，
故答案為：過濾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物性質(zhì)、物質(zhì)的制備等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意把握鐵銅氮及其化合物的性質(zhì)、混合物分離方法等，題目難度中等．