Question

18．金屬及合金有廣泛的用途

（1）下列關于鋁的敘述正確的是：
①化學性質活潑卻較耐腐蝕：②在周期表中的第三周期第ⅤⅡA族；③是地殼中含量最多的金屬元素；④在化學反應中易得電子；⑤鋁的原子結構示意圖
（2）A1在高溫條件下可以與Fe₃O₄發生罝換反應，其反應的化學方程式為8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（3）小明以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷鋅、鐵的活動性強弱（如圖1所示），有同學認為不夠合理，理由是選取的酸的種類不同．
（4）AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃的混合溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉并充分反應，過濾得濾渣和濾液，往濾液中加鹽酸，若無明顯現象，則反應后濾液中一定含有的溶質是Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂，濾渣中一定有的是銀．
（5）生產生活中需要大量的鋼村，某小組在實驗室中用如圖2所示裝置模擬煉鐵的化學原理，并測定赤鐵礦中氧化鐵的質量分數（裝罝氣密性良好，反應完全且赤鐵礦中的雜質不參加反應，稱量赤鐵礦樣品的質量為20g，反應后硬質玻璃管中固體藥品的質量為15.2g）
①A中觀察到的現象是紅色粉末變成黑色；
②右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是防止一氧化碳污染空氣；
③計算該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數．

Answer 1

分析 （1）①根據鋁的化學性質分析：②根據鋁在周期表中位置分析；③根據鋁地殼中含量分析；④根據鋁的最外層電子數目的特點分析；⑤根據鋁的原子結構分析判斷；
（2）根據A1在高溫條件下可以與Fe₃O₄發生罝換反應寫出反應的化學方程式；
（3）根據固定變量法探究物質的性質的方法分析回答；
（4）根據金屬活動性順序表的應用分析判斷；
（5）根據一氧化碳與氧化鐵的反應、一氧化碳能污染空氣分析回答．

解答 解：（1）①鋁化學性質活潑，易與氧氣反應形成致密的氧化鋁薄膜，較耐腐蝕，故①正確；
②鋁在周期表中的第三周期第ⅢA族，故②錯誤；
③鋁是地殼中含量最多的金屬元素，故③正確；
④鋁的最外層電子數是3，小于4，在化學反應中易失電子，故④錯誤；
⑤鋁的原子結構示意圖，故⑤正確；
（2）A1在高溫條件下可以與Fe₃O₄發生罝換反應生成了鐵和氧化鋁，其反應的化學方程式為：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（3）從圖可以看出，選取的酸的種類不同，因此以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷鋅、鐵的活動性強弱不夠合理；
（4）根據在金屬活動性順序中，鋁＞鋅＞鐵＞氫＞銅＞銀，故鋅、鐵不能與Al（NO₃）₃溶液反應，而鋅能先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅溶液，當硝酸銀完全反應后，再與和硝酸銅溶液反應生成銅和硝酸鋅溶液；當鋅完全反應，鐵再先后與硝酸銀和硝酸銅反應，由過濾后往濾液中加稀鹽酸無明顯現象，說明濾液中不含硝酸銀，無法確定Cu（NO₃）₂、鐵反應的情況，故濾渣中一定會有銀，濾液中一定含有的溶質是 Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂．
（5）①在高溫條件下，一氧化碳能與氧化鐵反應生成了鐵和二氧化碳，所以A中觀察到的現象是：紅色粉末變成黑色；
②由于尾氣中含有一氧化碳能污染空氣，所以右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是防止一氧化碳污染空氣；
③設該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量為x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂      減少量
160                      112              160-112=48
x                                              20g-15.2g=4.8g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{4.8g}$   解得：x=16g
該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數：$\frac{16g}{20g}×100%$=80%
故答為：（1）①③⑤；（2）8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；（3）選取酸的種類不同（4）Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂，銀；（5）①紅色粉末變成黑色；②防止一氧化碳污染空氣；③赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數為80%．

點評 本題考查來的金屬的知識比較多，都屬于課本中的基礎知識，難度不大，根據已有的知識分析解答即可．