Question

4．金屬材料是人們生產(chǎn)和生活離不開的材料之一，人類每年要從自然界獲取大量的金屬資源．根據(jù)對金屬和金屬材料的認(rèn)識，回答：
（1）每年世界上鋼鐵的產(chǎn)量很高，請寫出工業(yè)上利用一氧化碳和赤鐵礦為原料煉鐵的反應(yīng)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）金屬銅和鋁制品一般都不用防銹蝕處理．請用方程式表示鋁制品在空氣中無須防銹蝕處理的原因4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（3）保護(hù)金屬資源的有效途徑有：①防止金屬腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③合理有效地開采礦物；④尋找金屬的替代用品等．
（4）在AgNO₃和Al（NO₃）₃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出的固體中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生．則濾液中一定有的陽離子是Fe²⁺、Al³⁺（填離子符號）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)赤鐵礦的主要成分是氧化鐵分析；
（2）鋁能與空氣中氧氣反應(yīng)在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，防止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步被氧化，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
（3）可從防止金屬的腐蝕、回收利用廢舊金屬、合理開采礦物及尋找金屬的代用品等方面進(jìn)行分析解答．
（4）金屬活動(dòng)性順序鋁＞鐵＞銀，向含有AgNO₃、Al（NO₃）₃混合溶液中加入一定量的鐵粉，鐵粉會首先置換硝酸銀中的銀，待硝酸銀完全反應(yīng)后，不能與硝酸鋁發(fā)生反應(yīng)；過濾向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣金屬中含有鐵，即加入的鐵粉過量，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）鋁能與空氣中氧氣反應(yīng)在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，防止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步被氧化，因此鋁制品抗腐蝕性強(qiáng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃．故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（3）保護(hù)金屬資源的有效途徑有：防止金屬的銹蝕，由于金屬銹蝕而浪費(fèi)的金屬約占三分之一，要想方設(shè)法防止金屬生銹；回收利用廢舊金屬可節(jié)約原料、節(jié)省能源，是一種保護(hù)金屬資源的有效途徑；有計(jì)劃、合理地開采礦物，否則既浪費(fèi)了資源，又損害了國家利益；尋找金屬的代用品，減少了金屬的使用等．故填：回收利用廢舊金屬；
（4）因?yàn)橄驗(yàn)V渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中有鐵粉，即所加的鐵粉過量，那說明原混合溶液中的銀全部被置換出來，則濾出的固體中一定含有Ag、Fe．而鐵粉不與Al（NO₃）₃溶液反應(yīng)，所以濾液中一定存在硝酸亞鐵和硝酸鋁，即陽離子為亞鐵離子和鋁離子，故填：Fe²⁺、Al³⁺．

點(diǎn)評 本題難度不大，掌握鐵的冶煉、金屬的化學(xué)性質(zhì)、保護(hù)金屬資源的有效途徑等是正確解答本題的關(guān)鍵．