Question

1．金屬及金屬材料在生產、生活中有廣泛的應用，認識金屬的性質有利于我們更好地利用金屬．
（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Al．（填“符號”）
（2）鐵釘在初中化學實驗中多次出現，如圖展示了光亮鐵釘的一系列變化．

（ⅰ）變化①中發生反應的化學方程式是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（ⅱ）變化②中，鐵釘主要與空氣中的O₂、H₂O發生反應．
（ⅲ）變化③中除去鐵銹的化學方程式為Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（ⅳ）如果用a、b、c分別代表光亮的鐵釘、銹蝕鐵釘、無銹鐵釘，則它們的質量由大到小的順序為b＞a＞c（用字母表示）．
（3）下列幾種實驗方案中，可用來驗證鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序的是①④⑤（填序號）
①將鋁、銀分別浸入到硫酸銅溶液中    ②將銀分別浸入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中
③將銅、銀分別浸入到硫酸鋁溶液中    ④將銅分別浸入到硫酸鋁、硝酸銀溶液中
⑤將鋁浸入硫酸銅溶液、將銅浸入硝酸銀溶液中
（4）在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液．通過分析，判斷：
①濾液中一定含有的溶質是MgCl₂（填化學式）；
②向濾渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定含有的物質是Cu、Fe（填化學式）．
（5）某鋼鐵廠每天需消耗4900t含Fe₂O₃80%的赤鐵礦石，根據化學方程式計算出該廠理論上可日產含Fe 98%的生鐵的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據地殼中元素的含量分析回答；
（2）（ⅰ）根據鐵和藍色的銅鹽發生置換反應寫出反應的方程式；
（ⅱ）根據已有的知識進行分析，鐵在與水和氧氣并存時易生銹解答；
（ⅲ）根據氧化鐵和鹽酸反應能生成氯化鐵和水，寫出反應的方程式；
（ⅳ）根據鐵生銹會結合氧氣、氧化鐵會和鹽酸反應使剩下的鐵質量減輕分析．
（3）驗證金屬的活動性強弱，我們可根據金屬的活動性順序表以及金屬與鹽溶液反應的條件進行藥品的選擇．該題對每個選項的藥品逐一進行驗證，便可得到答案．
（4）根據金屬活動性順序表的應用分析判斷回答；
（5）根據煉鐵的原理由氧化鐵的質量可求出日產含Fe98%的生鐵的質．

解答 解：（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氯元素，符號為：Al；
（2）（ⅰ）可以與鐵反應的藍色溶液可以是硫酸銅等銅的鹽溶液，故反應的方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（ⅱ）鐵在與水和氧氣并存時易生銹；
（ⅲ）鐵銹的主要成分是氧化鐵，鐵銹和鹽酸反應能生成氯化鐵和水，反應的方程式是：6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；
（ⅳ）鐵生銹會結合氧氣生成的鐵銹的質量增加，因此b＞a；氧化鐵會和鹽酸反應是部分鐵元素以氧化鐵的形式溶解到溶液中了，使剩下的鐵質量減輕，因此a＞c；所以質量關系是：b＞a＞c．
（3）①鋁與硫酸銅反應，可驗證鋁的活動性比銅強．銀與硫酸銅不反應，可知銀的活動性比銅弱．故①是可行的方案．
②銀與硫酸鋁、硫酸銅溶液不反應，可知銀的活動性比鋁、銅弱，但是鋁、銅的活動性無法比較，故②是不可行的方案．
③將銅、銀分別浸入到硫酸鋁溶液中，銅、銀與硫酸鋁反應都不反應，銅、銀的活動性比鋁弱，但無法比較銅、銀的活動性強弱．故③是不可行的方案．
④將銅分別浸入到硫酸鋁、硝酸銀溶液中，銅與硫酸鋁不反應，可知銅的活動性比鋁弱，銅能與硝酸銀溶液反應，可知銀的活動性比銅弱，故④是可行的方案．
⑤將鋁浸入硫酸銅溶液能反應，說明了鋁的活動性大于銅，將銅浸入硝酸銀溶液中能反應，說明了銅的活動性大于銀，故⑤是可行的方案．
（3）在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，鎂先與氯化銅反應生成了氯化鎂和銅，當氯化銅反應完成后鎂再與氯化亞鐵反應生成了氯化鎂和鐵，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液．通過分析，判斷：
①濾液中一定含有的溶質是MgCl₂；
②向濾渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，說明一定有置換出的鐵，則濾渣中一定含有的物質是Cu、Fe．
（4）設可日產含Fe98%的生鐵質量為X
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
4900t×80%    X×98%
$\frac{160}{112}=\frac{4900t×80%}{X×98%}$解得：X=2800t 
故答為：（1）Al；（2）（ⅰ） Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，（ⅱ）O₂、H₂O；（ⅲ）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；（ⅳ）b＞a＞c；（3）①④⑤；（4）①MgCl₂，②Cu、Fe；（5）可日產生鐵的質量是2800t

點評 本題考查的是鐵的銹蝕和除銹、鐵的化學性質等方面的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．解答本題要求學生掌握教材中所學習的化學知識并能熟練書寫化學方程式，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．