Question

金属盒金属化合物是重要的资源，生活、工业、农业生产都离不开金属盒金属化合物．
（1）如图是铝在元素周期表中的某些信息，下列根据该信息进行分析并得出的结论中，不正确的是

 

．
A．原子序数为13           B．核外电子数为13  
C．在地壳中含量为26.98%    D．在化学反应中易失电子
（2）现代社会使用大量的钢铁，写出工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶铁的化学方程式

 

；钢铁与空气中的

 

接触容易生锈，为什么常常将铝粉涂刷在钢铁制品表面来防止铁制品锈蚀？

 

（3）在Cu（NO₃）₂、AgNO₃和Zn（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量和铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，则：
①滤出的固体中一定含有

 

，滤液中一定含有的溶质的化学式为

 

；
②写出一个上述过程中有关反应的化学方程式：

 

．
（4）钛（Ti）和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，生产金属钛常用镁和四氯化钛在高温条件下发生置换反应来制取．计算：要制取10t的金属钛，消耗镁的质量是多少？

Answer 1

分析：（1）根据元素周期表中的一个小格所提供的信息进行解答．
（2）根据书写化学方程式的方法、铁生锈的条件以及铝的化学性质进行分析．
（3）充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃全部被置换生成Cu、Ag和Fe（NO₃）₂溶液．
（4）根据反应的化学方程式，可得知反应中金属镁与钛的质量关系，由生成金属钛的质量，可计算参加反应镁的质量．

解答：解：（1）A、铝元素的原子序数为13，故正确；
B、根据原子序数=质子数=核外电子数可知，铝原子核外电子数为13，故正确；
C、26.98是铝元素的相对原子质量，故错误；
D、铝元素原子最外层有3个电子，在化学反应中易失电子，故正确；
故选：C；
（2）氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；钢铁与空气中的水、氧气接触容易生锈；铝易和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，因此常常将铝粉涂刷在钢铁制品表面来防止铁制品锈蚀，故答案为：3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；水、氧气；铝易和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜；
（3）加入酸有气体，证明有铁剩余，则铜和银全部被置换出来，因此滤出的固体中一定含有Fe、Cu、Ag；反应后的溶液中即滤液不再含的Cu（NO₃）₂、AgNO₃，而是含有生成的Fe（NO₃）₂；由于Zn（NO₃）₂不与Fe发生反应，所以滤液中还含有Zn（NO₃）₂；该过程中共发现两个反应：铁和硝酸铜的置换反应，铁和硝酸银的置换反应，故答案为：Fe、Cu、Ag；Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂；Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu；
（4）设需要镁的质量为x，则
TiCl₄+2Mg

高温  .

Ti+2MgCl₂
      48       48
      x        10t

48

48

=

x

10t

，解得x=10t，
答：需要镁的质量为10t．

点评：金属铁在与酸、盐溶液的置换反应中，只能生成+2价的亚铁盐，而不是+3价的铁盐．