Question

17．金屬及合金有廣泛的用途．
（1）鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑卻較耐腐蝕，原因是鋁能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化或者4Al+3O₂=2Al₂O₃，鋁在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4Al₂O₃．
（2）向一定質(zhì)量的AgNO₃和Fe（NO₃）₂的混合溶液中加入mgZn粉，充分反應(yīng)后過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱量．得到的固體質(zhì)量仍為mg，則固體中一定含有的金屬是銀和鐵，濾液不一定（填“一定”“不一定”或“一定不”）是無色的．
（3）某同學(xué)用下列裝置完成模擬冶鐵并檢驗氣體生成物的實驗．

①該裝置必須加以改進(jìn)的是尾氣處理；
②裝置B、E的作用分別是什么？B：檢驗二氧化碳是否除盡；E：檢驗是否生成了二氧化碳．
③取10g赤鐵礦，充分反應(yīng)后，測得生成二氧化碳的質(zhì)量為6.6g，則赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋁的性質(zhì)以及耐腐蝕原理書寫分析，根據(jù)給出的物質(zhì)反應(yīng)信息書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)金屬的活動性順序以及所得固體的質(zhì)量變化分析；
（3）根據(jù)煉鐵的注意事項分析；由于給出了生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)生成的二氧化碳的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑卻較耐腐蝕，是由于 鋁能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化或者4Al+3O₂=2Al₂O₃．鋁在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應(yīng)，由于發(fā)生置換反應(yīng)，所以應(yīng)該是鋁置換鐵，所以得到的生成物為鐵和氧化鋁，對應(yīng)的化學(xué)方程式為 4Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4Al₂O₃．
（2）向一定質(zhì)量的AgNO₃和Fe（NO₃）₂的混合溶液中加入mgZn粉，鋅先和硝酸銀反應(yīng)，待硝酸銀完全反應(yīng)后才和硝酸亞鐵反應(yīng)．充分反應(yīng)后過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱量．得到的固體質(zhì)量仍為mg，
由于Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag
       65                                  216
Zn+Fe（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Fe
65                                          56
鋅和硝酸銀反應(yīng)時固體質(zhì)量增加，而和硝酸亞鐵反應(yīng)時固體質(zhì)量減少，所以既然反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變，所以一定是硝酸銀完全反應(yīng)，而硝酸亞鐵也參與了反應(yīng)，所得固體中一定含有的金屬是 銀和鐵．根據(jù)分析只能說硝酸亞鐵參與反應(yīng)，但是不一定完全反應(yīng)，所以無法判斷溶液是否為無色，故濾液不一定是無色的．
（3）
①由于使用了有毒的氣體一氧化碳，所以一定要進(jìn)行尾氣處理，現(xiàn)有裝置沒有進(jìn)行尾氣處理，所以該裝置必須加以改進(jìn)的是尾氣處理；
②由于實驗的目的是：完成模擬冶鐵并檢驗氣體生成物的實驗，所以要先除去二氧化碳，然后再檢驗生成二氧化碳，所以裝置A是除去二氧化碳，B檢驗二氧化碳是否除盡或者是確認(rèn)二氧化碳已經(jīng)除盡，E是檢驗生成了二氧化碳，所以裝置B、E的作用分別為B：檢驗二氧化碳是否除盡；E：檢驗是否生成了二氧化碳．
③設(shè)生成二氧化碳質(zhì)量為6.6g，參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe
         160               132
           x                  6.6g
$\frac{160}{132}$=$\frac{x}{6.6g}$
x=8g
赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8g}{10g}$×100%=80%．
答：赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
故答案為：
（1）鋁能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化或者4Al+3O₂=2Al₂O₃；4Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4Al₂O₃．
（2）銀和鐵； 不一定．
（3）
①尾氣處理；
②B：檢驗二氧化碳是否除盡；E：檢驗是否生成了二氧化碳．
③80%．

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．