Question

研究金屬的冶煉對人類有重要意義．
（1）人類歷史上大量生產和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬單質的時間順序是

 

．
（2）銅的冶煉中有一步是2CuFeS₂+4O₂=Cu₂S+3SO₂+2FeO，反應的氧化產物是

 

．
（3）如圖是部分金屬氧化物被一氧化碳還原時lg[p（CO）/p（CO₂）]與溫度的關系曲線圖．則四種金屬氧化物中最易被還原的金屬氧化物是，該反應的△H

 

0．
（4）下列說法正確是

 

A．氧化鎂跟鋁粉共熱適于煉鎂
B．不銹鋼含有金屬和非金屬元素
C．所有金屬均以化合物存在于自然界
D．金屬冶煉中還原劑可以是一些活潑金屬
E．活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液制得
F．金屬提煉一般要經過礦石的富集、冶煉、精煉三步
（5）為測定某一鐵礦石樣品中的鐵元素的質量分數，取3.702g該鐵礦石（鐵以Fe₂O₃形式存在，其余物質不含鐵）溶于濃熱鹽酸中，稀釋至250mL，從中取出25mL溶液，作如下處理：加入過量的氨水，使鐵以氫氧化鐵的形式沉淀，將沉淀過濾，洗凈并灼燒，使之完全轉化為氧化鐵．有關實驗數據：坩堝質量：15.2861g，三次灼燒后坩堝和固體的質量：15.6209g、15.6205g、15.6205g．則鐵礦石中的鐵元素的質量分數為

 

（百分數中的數字保留到小數點后一位）．

Answer 1

分析：（1）活潑金屬越強的金屬自然界中易以化合態存在，且金屬離子得電子能力較弱，生成和使用時間往往偏晚，據此分析；
（2）根據化合價的變化分析，還原劑化合價升高被氧化，產物是氧化產物；
（3）800℃時，K越大，說明反應進行的程度大，金屬氧化物越易被還原；
（4）A．Mg比Al活潑；
B．不銹鋼含有Fe和C元素；
C．金等不活潑金屬在自然界中以單質形式存在；
D．活潑金屬置換不活潑金屬；
E．Na和Mg是電解其熔融的氯化物；
F．根據金屬提煉步驟分析；
（5）鐵礦石經過一系列轉化最后得到的是Fe₂O₃，根據Fe元素守恒，求出鐵礦石中鐵的質量，再求出百分含量．

解答：解：（1）活潑金屬越強的金屬自然界中易以化合態存在，且金屬離子得電子能力較弱，生成和使用時間往往偏晚，銅是最早使用的，春秋晚期開始煉鐵，鋁在自然界中制以化合態存在，且工業上是通過電解氧化鋁得到，只是在近代才發明電后實現的，；鈦金屬耐腐蝕熔點高，但鈦在高溫下易與碳、氧、氮、等因素化合，所以使用時間較晚，故生產和使用金屬的順序是銅、鐵、鋁、鈦；
（2）還原劑化合價升高被氧化，產物是氧化產物，反應中S元素從-2價升高到+4價，被氧化產物是氧化產物，所以氧化產物是SO₂，故答案為：SO₂；
（3）800℃時，K越大，金屬氧化物越易被還原，故Cu₂O越易被還原，升溫lg[p（CO）/p（CO₂）]增大，說明平衡逆移，所以正反應為放熱反應，即△H＜0，
故答案為：Cu₂O；＜；
4）A．Mg比Al活潑，所以Al不能置換Mg，故錯誤；
B．不銹鋼含有Fe和C元素，所以不銹鋼含有金屬和非金屬元素，故正確；
C．金等不活潑金屬在自然界中以單質形式存在，所以并不是所有金屬均以化合物存在于自然界，故錯誤；
D．活潑金屬置換不活潑金屬，所以金屬冶煉中還原劑可以是一些活潑金屬，故正確；
E．Na和Mg是電解其熔融的氯化物，電解其水溶液得不到金屬單質，故錯誤；
F．根據金屬提煉步驟分析，先要富集提高金屬元素的含量，然后冶煉得到粗產品，再精煉，故正確；
所以正確的有BDF，
故答案為：BDF；
（5）已知坩堝質量：15.2861g，三次灼燒后坩堝和固體的質量：15.6209g、15.6205g、15.6205g．所以坩堝中固體Fe₂O₃的質量為：15.6205g-15.2861g=0.3344g，根據鐵元素守恒，則鐵的質量為

0.3344g×112

160

=0.234g，所以3.702g該鐵礦石中鐵的質量為：0.234g×

250ml

25ml

=2.34g，則鐵礦石中的鐵元素的質量分數為

2.34g

3.702g

×100%=63.2%，故答案為：63.2%．

點評：本題考查了金屬的冶煉，金屬的性質，利用元素守恒進行有關的計算，題目難度較大．