Question

12．金屬材料是材料科學(xué)的重要組成部分，人類離不開金屬材料．鐵、鋁、銅等金屬材料在日常生活中應(yīng)用廣泛．
（1）工業(yè)上，冶煉金屬的方法主要有：
電解法，如2NaCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑、MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑、2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑等；
熱還原法，如Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
熱分解法，如2Ag₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Ag+O₂↑、2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O₂↑等．
①金屬冶煉方法取決于金屬活動性（填“金屬活動性”、“金屬密度”、“金屬顏色”或“金屬熔點”）．
②在金屬活動順序表中，戰(zhàn)略金屬-鈦（Ti）的化學(xué)性質(zhì)介于鋅與銅之間，工業(yè)冶煉方法應(yīng)選擇熱還原法．
（2）某同學(xué)為了清洗鋁壺里的水垢（主要成分是破酸鈣），晚上盛裝稀鹽酸，第二天發(fā)現(xiàn)鋁壺里水垢除盡了，但水壺漏水．用化學(xué)方程式解釋這一現(xiàn)象：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑．
（3）現(xiàn)有鋁鐵合金，按下列流程轉(zhuǎn)化，最終得到的固體氧化鐵質(zhì)量與鋁鐵合金質(zhì)量相等．
鋁鐵合金$→_{加熱}^{足量稀鹽酸}$鋁鹽和鐵鹽溶液$→_{過濾}^{足量的氫氧化鈉溶液}$氫氧化鐵$\stackrel{灼燒}{→}$氧化鐵
假設(shè)上述轉(zhuǎn)化中各元素都沒有損失．原鋁鐵合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%．

Answer 1

分析 根據(jù)金屬活動性順序可以判斷冶煉金屬的方法；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣；
根據(jù)質(zhì)量關(guān)系可以計算鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）工業(yè)上，冶煉金屬的方法主要有：
電解法，如2NaCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑、MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑、2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑等；
熱還原法，如Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
熱分解法，如2Ag₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Ag+O₂↑、2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O₂↑等．
①由上面的冶煉金屬的方法可知，金屬冶煉方法取決于金屬活動性；
②金屬-鈦（Ti）的化學(xué)性質(zhì)介于鋅與銅之間，工業(yè)冶煉方法應(yīng)選擇熱還原法．
故填：金屬活動性；熱還原法．
（2）晚上盛裝稀鹽酸，第二天發(fā)現(xiàn)鋁壺里水垢除盡了，但水壺漏水了，是因為碳酸鈣能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，鋁能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑．
（3）設(shè)鋁鐵合金質(zhì)量為100g，鐵質(zhì)量為x，鐵轉(zhuǎn)化成氧化鐵的質(zhì)量為y，
2Fe→Fe₂O₃，
112   160
x     y
$\frac{112}{x}$=$\frac{160}{y}$，
y=$\frac{160}{112}$x，
根據(jù)題意有：$\frac{160}{112}$x=100g，
x=70g，
原鋁鐵合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{100g-70g}{100g}$×100%=30%．
故填：30%．

點評 書寫化學(xué)方程式要注意四步：一是反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式要正確；二是要遵循質(zhì)量守恒定律，即配平；三是要有必要的條件；四是看是否需要“↑”或“↓”．