Question

4．金屬是一類重要的材料，其應用十分廣泛，請回答下列有關金屬的問題．
（1）鋁的利用比銅和鐵晚．金屬大規(guī)模開發(fā)和利用的先后順序與下列A有關．
A．金屬的活動性     B．金屬的導電性   C．金屬在地殼中的含量
（2）鋁是活潑金屬，為什么通常鋁鍋卻很耐腐蝕？
（3）如圖1是某探究實驗裝置圖．一段時間后，能觀察到什么現(xiàn)象？（裝置氣密性良好，且開始時U型管兩端的紅墨水液面相平）紅墨水左高右低．

（4）X、Y、Z是三種金屬固體，將X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并產生氫氣，X無變化；將X和Z浸入硝酸銀溶液中，X表面有銀析出而Z無變化．
①判斷X、Y、Z和銀四種金屬的活動性由強到弱的順序：Y＞X＞Z．
②具體確定一種X后，寫出X與硝酸銀溶液反應的化學方程式：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag．．
（5）利用圖2裝置可模擬一氧化碳還原赤鐵礦的實驗，并檢驗該反應生成的氣體產物．已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂．
①一氧化碳還原赤鐵礦的化學反應方程式為Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②氣體通過裝置的順序是A→C→D→B（裝置不能重復使用）．
（6）某工廠利用廢鐵屑與廢硫酸起反應來制取硫酸亞鐵．現(xiàn)有廢硫酸49t（H₂SO₄的質量分數為10%），與足量廢鐵屑起反應，可生產硫酸亞鐵的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）從人類大規(guī)模開發(fā)、利用金屬的年限、先后順序使用可以看出，金屬的活動性越強，冶煉的程度越難，利用的越晚．
（2）根據鋁的性質分析；
（3）根據鐵生銹的條件及壓強的變化分析回答
（4）根據金屬活動性順序表的應用分析判斷；
（5）根據一氧化碳的還原性、檢驗二氧化碳用澄清石灰水以及一氧化碳有毒污染空氣進行解答．
（6）根據化學方程式找出硫酸和硫酸亞鐵的質量比，再根據硫酸的質量通過方程式可計算出生成硫酸亞鐵的質量．

解答 解：（1）鋁的利用比銅和鐵晚．金屬大規(guī)模開發(fā)和利用的先后順序與金屬的活動性有關，與金屬的導電性、金屬在地殼中的含量無關；
（2）鋁在空氣中易與氧氣反應生成致密的氧化膜，附著在鋁的表面，阻止了反應的進一步進行；
（3）鐵在有水和氧氣并存時易生銹，鐵生銹消耗了試管內的氧氣，使試管內壓強變小，外界氣壓將紅墨水壓的左高右低；
（4）由題意可知．Y能與稀H₂SO₄反應而X不能，推知Y的活動性大于X的活動性；由“X和Z浸入AgNO₃溶液中，X表面有Ag析出而Z無變化”推知：X的活動性大于Ag，而Z的活動性小于Ag，綜上所述則有Y＞X＞Ag＞Z；選用的X，其活動性要排在H與Ag之間即可，如Cu、Hg等，所以發(fā)生的反應為：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2 Ag．
（5）①CO與Fe₂O₃反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②混合氣體通過C裝置，濃氫氧化鈉溶液吸收由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂，然后CO進入D裝置，發(fā)生CO還原Fe₂O₃反應，生成二氧化碳和鐵，檢驗二氧化碳應用澄清石灰水，故順序為：C→D→B；
（6）設可生產硫酸亞鐵的質量為x．
  Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑
    98      152
 49 t×10%   x                    
根據：$\frac{98}{152}=\frac{49t×10%}{x}$ 解得x=7.6 t                         
故答為：（1）A；（2）鋁在空氣中易與氧氣反應生成致密的氧化膜；（3）紅墨水壓的左高右低；（4）①Y＞X＞Z．②Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2 Ag．（5））①Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②C→D→B；（6）可生產硫酸亞鐵7.6 t．

點評 本題綜合考查的是金屬的化學性質及其性質的應用，應熟練掌握金屬的性質、鐵生銹的條件，根據化學方程式的計算等知識．