Question

【題目】金屬是一種非常重要的資源，在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途．
（1）人類向自然界提取量最大的金屬是鐵，高爐煉鐵的原料是鐵礦石，空氣，石灰石和 ，
（2）如圖所示，在盛水的試管中放一根潔凈的鐵釘，用帶U形管的橡皮塞塞緊，U形管內(nèi)水面處于同一高度，數(shù)天后觀察到U形管內(nèi)的a側(cè)液面（填“上升”“下降”或“不變”），產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 ．
（3）請(qǐng)你提出一條防止鋼鐵銹蝕的合理措施 ．
（4）在Cu（NO3）2、Al（NO3）3、和AgNO3的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V出的固體上滴加稀鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)所得溶液中含有的金屬離子有 ， 反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比原混合溶液質(zhì)量填（“大”或“小”），有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為（寫一個(gè)即可）．
（5）工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌，冶煉難溶金屬等，其原理是在高溫下用鋁將某些金屬從其氧化物中置換出來，若用鋁與四氧化三鐵反應(yīng)來制取25.2kg鐵，理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）焦炭
（2）上升；鐵釘在潮濕的環(huán)境下和水氧氣反應(yīng)生銹，從而消耗了氧氣，導(dǎo)致a側(cè)液面上升
（3）刷漆
（4）Al3+、Fe 2+；��；Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
（5）解：工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌，冶煉難溶金屬等，其原理是在高溫下用鋁將某些金屬從其氧化物中置換出來，若用鋁與四氧化三鐵反應(yīng)來制取25.2kg鐵，則對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe（配平時(shí)用最小公倍數(shù)法，從氧元素入手．或者說觀察法）．

設(shè)理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是x

8Al+	3Fe3O4		4Al2O3+	9Fe
8×27				9×56
x				25.2kg

=

x=10.8kg

【解析】解：（1）人類向自然界提取量最大的金屬是鐵，高爐煉鐵的原料是鐵礦石，空氣，石灰石和和焦炭；（2）在盛水的試管中放一根潔凈的鐵釘，環(huán)境潮濕，有水，也有空氣，U形管內(nèi)水面處于同一高度，數(shù)天后，慢慢生銹，生銹是消耗水和氧氣的，導(dǎo)致a側(cè)液面 上升，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 鐵釘在潮濕的環(huán)境下和水氧氣反應(yīng)生銹，從而消耗了氧氣，導(dǎo)致a側(cè)液面上升．（3）請(qǐng)你提出一條防止鋼鐵銹蝕的合理措施 刷漆、抹油，做鍍層或者加工為不銹鋼（具體措施要結(jié)合物質(zhì)的使用用途和環(huán)境以及價(jià)值來選擇）．（4）給定四種金屬和氫的活動(dòng)關(guān)系由高到低的順序?yàn)闉锳l Fe H Cu Ag．在Cu（NO3）2、Al（NO3）3、和AgNO3的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)（鐵最先和硝酸銀反應(yīng)，然后和硝酸銅反應(yīng)，不和硝酸鋁反應(yīng)）后過濾，向?yàn)V出的固體（一定有銀和銅，可能有鐵，一定無鋁）上滴加稀鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生（說明固體有鐵，也就是鐵完全消耗掉硝酸銀和硝酸銅后依然有剩余，），則反應(yīng)所得溶液中含有的金屬離子有鋁粒子和亞鐵粒子，無銅離子和銀離子．混合物和鐵反應(yīng)分別為，且質(zhì)量關(guān)系如下

Cu（NO3）2+	Fe	=	Fe（NO3）2+	Cu	固體變化
	56			64	56﹣64=﹣8

則溶解質(zhì)量減小
或者

2AgNO3+	Fe	=	Fe（NO3）2+	2Ag	固體變化
	56			216	56﹣218=﹣162

則溶解質(zhì)量減小
反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比原混合溶液質(zhì)量 �。�
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2
或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（寫一個(gè)即可）．
所以答案是：（1）焦炭；（2）上升；鐵釘在潮濕的環(huán)境下和水氧氣反應(yīng)生銹，從而消耗了氧氣，導(dǎo)致a側(cè)液面上升．（3）刷漆（合理即可）．（4）Al 3+、Fe 2+；小； Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（寫一個(gè)即可）．（5）10.8kg
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的金屬材料的選擇依據(jù)和鐵的冶煉，需要了解黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬；鐵冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）才能得出正確答案．