Question

1．金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用，认识金属的性质有利于我们更好地利用金属．
（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是Al．（填“符号”）
（2）铁钉在初中化学实验中多次出现，如图展示了光亮铁钉的一系列变化．

（ⅰ）变化①中发生反应的化学方程式是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（ⅱ）变化②中，铁钉主要与空气中的O₂、H₂O发生反应．
（ⅲ）变化③中除去铁锈的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（ⅳ）如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为b＞a＞c（用字母表示）．
（3）下列几种实验方案中，可用来验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序的是①④⑤（填序号）
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中    ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中    ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
⑤将铝浸入硫酸铜溶液、将铜浸入硝酸银溶液中
（4）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．通过分析，判断：
①滤液中一定含有的溶质是MgCl₂（填化学式）；
②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe（填化学式）．
（5）某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe₂O₃80%的赤铁矿石，根据化学方程式计算出该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据地壳中元素的含量分析回答；
（2）（ⅰ）根据铁和蓝色的铜盐发生置换反应写出反应的方程式；
（ⅱ）根据已有的知识进行分析，铁在与水和氧气并存时易生锈解答；
（ⅲ）根据氧化铁和盐酸反应能生成氯化铁和水，写出反应的方程式；
（ⅳ）根据铁生锈会结合氧气、氧化铁会和盐酸反应使剩下的铁质量减轻分析．
（3）验证金属的活动性强弱，我们可根据金属的活动性顺序表以及金属与盐溶液反应的条件进行药品的选择．该题对每个选项的药品逐一进行验证，便可得到答案．
（4）根据金属活动性顺序表的应用分析判断回答；
（5）根据炼铁的原理由氧化铁的质量可求出日产含Fe98%的生铁的质．

解答 解：（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是氯元素，符号为：Al；
（2）（ⅰ）可以与铁反应的蓝色溶液可以是硫酸铜等铜的盐溶液，故反应的方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（ⅱ）铁在与水和氧气并存时易生锈；
（ⅲ）铁锈的主要成分是氧化铁，铁锈和盐酸反应能生成氯化铁和水，反应的方程式是：6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；
（ⅳ）铁生锈会结合氧气生成的铁锈的质量增加，因此b＞a；氧化铁会和盐酸反应是部分铁元素以氧化铁的形式溶解到溶液中了，使剩下的铁质量减轻，因此a＞c；所以质量关系是：b＞a＞c．
（3）①铝与硫酸铜反应，可验证铝的活动性比铜强．银与硫酸铜不反应，可知银的活动性比铜弱．故①是可行的方案．
②银与硫酸铝、硫酸铜溶液不反应，可知银的活动性比铝、铜弱，但是铝、铜的活动性无法比较，故②是不可行的方案．
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中，铜、银与硫酸铝反应都不反应，铜、银的活动性比铝弱，但无法比较铜、银的活动性强弱．故③是不可行的方案．
④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中，铜与硫酸铝不反应，可知铜的活动性比铝弱，铜能与硝酸银溶液反应，可知银的活动性比铜弱，故④是可行的方案．
⑤将铝浸入硫酸铜溶液能反应，说明了铝的活动性大于铜，将铜浸入硝酸银溶液中能反应，说明了铜的活动性大于银，故⑤是可行的方案．
（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁先与氯化铜反应生成了氯化镁和铜，当氯化铜反应完成后镁再与氯化亚铁反应生成了氯化镁和铁，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．通过分析，判断：
①滤液中一定含有的溶质是MgCl₂；
②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明一定有置换出的铁，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe．
（4）设可日产含Fe98%的生铁质量为X
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
4900t×80%    X×98%
$\frac{160}{112}=\frac{4900t×80%}{X×98%}$解得：X=2800t 
故答为：（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）可日产生铁的质量是2800t

点评 本题考查的是铁的锈蚀和除锈、铁的化学性质等方面的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．解答本题要求学生掌握教材中所学习的化学知识并能熟练书写化学方程式，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．