Question

【題目】（19分）金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛。

（1）吃火鍋用的鍋體是由銅合金制造的，主要是因?yàn)殂~合金具有很好的 （填序號(hào)）。

A．導(dǎo)電性 B．導(dǎo)熱性 C．延展性

（2）金屬銹蝕造成浪費(fèi)。鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的 和 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。

（3）目前世界上已有50%以上的廢鋼鐵得到回收利用，其目的是 。

A．節(jié)約金屬資源 B．合理開(kāi)采礦物 C．防止鋼鐵生銹

（4）金屬是一種重要的材料，人類的生活和生產(chǎn)都離不開(kāi)金屬。下表表示了金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限。

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)和有關(guān)的化學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為金屬大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的先后順序跟下列 有關(guān)。

①地殼中金屬元素的含量；

②金屬的導(dǎo)電性；

③金屬的活動(dòng)性；

④金屬的延展性；

⑤金屬冶煉的難易程度。

（5）實(shí)驗(yàn)室有鋅片、鐵片、銅片、稀硫酸、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液7種物質(zhì)，小紅選擇合適的物質(zhì)，設(shè)計(jì)了以下三種方法對(duì)鋅、銅、鐵的金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行驗(yàn)證。

①方法一所選用的3種物質(zhì)是 、硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液。

②方法二所選用的3種物質(zhì)是鋅片、銅片和 。

③方法三所選用4種物質(zhì)是鋅片、鐵片、銅片和 。

（6）煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。在實(shí)驗(yàn)室里，可用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)的粉末由紅色色變黑色，紅色粉末氧化鐵中的鐵元素的化合價(jià)為 。

（7）某鋼鐵廠每天需消耗5 000 t含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵 t。（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）

（8）某興趣小組的同學(xué)對(duì)一批鐵的樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶與水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中一位同學(xué)所用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸的質(zhì)量	200	150	150
加入鐵的樣品的質(zhì)量	9	9	14
充分反應(yīng)后，燒杯+剩余物的質(zhì)量	208、7	158、7	163、7

請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

① 同學(xué)所用的稀硫酸與鐵的樣品恰好完全反應(yīng)？

②計(jì)算鐵的樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】（1）B （2）水、氧氣 （3）A （4）③⑤；

（5）①鐵片 ②硫酸亞鐵溶液 ③稀硫酸

（6）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ，+3價(jià)

（7）2857．1t

（8）乙 93.3%

【解析】

試題分析：（1）吃火鍋用的鍋體是由銅合金制造的，主要是因?yàn)殂~合金具有很好導(dǎo)熱性；

（2）鐵生銹的條件是與水和楊文同時(shí)接觸；

（3）廢鋼鐵回收利用的目的是節(jié)約金屬資源；

（4）由金屬被人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限可知，金屬的活動(dòng)性越弱，越容易冶煉的金屬被利用的時(shí)間越早；

（5）判斷鋅、銅、鐵的金屬活動(dòng)性順序是鋅，鐵，銅。判斷金屬活動(dòng)性的方法有：去中間的金屬和兩邊金屬的溶液或兩邊的金屬和中間的金屬或這三種金屬分別與酸反應(yīng)根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度來(lái)判斷金屬的活動(dòng)性；

（6）實(shí)驗(yàn)室煉鐵的原理是一氧化碳還原氧化鐵，生成的是鐵和二氧化碳：3CO+Fe2O3 =====2Fe+3CO2 ；氧化鐵中氧元素為-2價(jià)，根據(jù)“在化合物中，正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零”的原則，可知氧化鐵中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)；

（7）利用化學(xué)方程式根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量可計(jì)算出生成的鐵的質(zhì)量；

設(shè)生成的鐵的質(zhì)量為x，

5 000 t含F(xiàn)e2O3 80%中氧化鐵的質(zhì)量=5000t×80%=4000t

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

160 112

4000t x

160／112 =4000t／x

X=2800t

含F(xiàn)e 98%的生鐵的質(zhì)量=2800t÷98% =2857.1t

（8）①由表格信息可知，乙和丙中加的稀硫酸的質(zhì)量是一樣的，丙比乙加入的鐵樣品的質(zhì)量多了7g，反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量也多了7g，說(shuō)明加入的7g樣品中的鐵沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即乙中鐵與硫酸是恰好完全反應(yīng)的；

②鐵與硫酸反應(yīng)生成的是硫酸亞鐵和氫氣，減少的質(zhì)量即是生成的氫氣的質(zhì)量；利用化學(xué)方程式，可將鐵與氫氣反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出樣品中鐵的質(zhì)量。

生成的氫氣的質(zhì)量=150g+9g-158.7g=0.3g

設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為x,

Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑

56 2

X 0.3g

56／2 =x／0.3g

X=8.4g

樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=8.4g／9g ×100% =93.3%

答：略