Question

【题目】金属材料在生活生产中有着非常广泛的应用。

（1）金属大规模开发利用的先后顺序与下列_____因素有关。

①金属在自然界中的含量 ②金属冶炼的难易程度 ③金属的导电性 ④金属的活泼性

（2）按下图装置连接好仪器（铁架台夹持固定等仪器己略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，一段时间后再点燃酒精喷灯。

①实验中观察到装置C中固体变为黑色，而装置E中石灰水变浑浊，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_____。

②装置D的作用是什么？_____

③实验结束后，请设计合理的实验方案来检验A装置内还含有氢氧化纳，简要写出实验步骤、现象和结论。_____

（3）将6.5g含有一种杂质的锌粉与足量稀硫酸反应，生成0.18g氢气。则该锌粉中混有的杂质是_____（填“铜”或“镁”）。在这种锌粉中加入过量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，向溶液加入稀盐酸，有白色沉淀产生。则滤液中含有的溶质是_____（写化学式）。请解释反应后溶液质量减少的原因_____。

（4）某同学将铁粉和铜粉的混合物50g，放入足量的氯化铜溶液中，充分反应后过滤，干燥称得固体质量为54g。求原混合物中铁的质量分数_____。

Answer 1

【答案】②④ 3CO+Fe2O33CO2+2Fe 防止石灰水倒流入硬质玻璃管内，使玻璃管炸裂 取实验后A中的溶液少许于试管中加入过量的氯化钡溶液，静止，向上层清澈中加入无色酚酞试液，溶液变红色，说明有氢氧化钠 铜 AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2 根据化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌置换出216份质量的银，每64份质量的铜置换出216份质量的银。生成Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的质量小于参加反应的硝酸银的质量 56%

【解析】

（1）金属大规模开发，利用的先后顺序与金属的活动性和金属冶炼的难易有关，故选②④；
（2）①一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成的铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O33CO2+2Fe；
②装置D的作用是：防止石灰水倒流入硬质玻璃管内，使玻璃管炸裂；
③要想检验实验后的A溶液中含有NaOH，要先除去碳酸钠的干扰，然后再滴加无色酚酞试液检验氢氧根离子的存在，方法如下：取实验后A中的溶液少许于试管中加入过量的氯化钡溶液，静止，向上层清澈中加入无色酚酞试液，溶液变红色，说明有氢氧化钠；
（3）锌、镁和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为：

由以上质量关系可知，6.5g锌和稀硫酸完全反应时生成0.2g氢气，如果锌中含有镁时反应生成的氢气质量应该大于0.2g，因此该锌粉中混有的杂质是铜；把这种锌粉放入硝酸银溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜后和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，向溶液加入稀盐酸，有白色沉淀产生，说明滤液中含有硝酸银，锌、铜完全反应，则滤液中含有的溶质是：AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；根据化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌置换出216份质量的银，每64份质量的铜置换出216份质量的银。生成Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的质量小于参加反应的硝酸银的质量；
（4）设原混合物中铁的质量为x。

x=28g
原混合物中铁的质量分数为：×100%=56%
答：原混合物中铁的质量分数56%。
故答案为：
（1）②④；
（2）①3CO+Fe2O33CO2+2Fe；
②防止石灰水倒流入硬质玻璃管内，使玻璃管炸裂；
③取实验后A中的溶液少许于试管中加入过量的氯化钡溶液，静止，向上层清澈中加入无色酚酞试液，溶液变红色，说明有氢氧化钠；
（3）铜；AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；根据化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌置换出216份质量的银，每64份质量的铜置换出216份质量的银。生成Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的质量小于参加反应的硝酸银的质量；
（4）56%。