Question

3．鋼鐵被譽為現(xiàn)代工業(yè)的筋骨，是應用最廣泛的金屬材料．
（1）煉鐵的原料是焦炭、鐵礦石、石灰石．
（2）常見的食品脫氧劑多為無機鐵系脫氧劑．請將下列脫氧中的主要反應的化學方程式補充完整：
    4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，此反應的基本類型是化合反應．
（3）將純鐵片和生鐵片互相刻畫．純鐵片上留下明顯的劃痕，說明合金的硬度比組分金屬的硬度大．
（4）向AgNO₃和Cu（N0₃）₂的混合溶液中加入一定量Al粉和Zn粉，充分反應后過濾，向濾渣中滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生．則濾液中一定含有的溶質(zhì)是Al（NO₃）₃（填寫物質(zhì)的化學式，下同），濾渣中一定含有的物質(zhì)是Zn、Cu、Ag．
（5）14.0g含雜質(zhì)的鐵粉樣品與足量稀硫酸反應，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與時間關系如圖1所示（雜質(zhì)不與酸、堿、鹽反應）．則樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%，另外取ag該鐵粉樣品于燒杯中與足量硫酸銅溶液反應，充分反應后生成銅的質(zhì)量與時間關系如圖2所示，則a為7g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)煉鐵的原理解答；
（2）由質(zhì)量守恒定律：反應前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應的化學方程式推斷反應物的化學式；由反應特征確定反應類型；
（3）合金要比組成它的純金屬的硬度大解答；
（4）在金屬活動性順序中，鐵＞氫＞銅＞銀，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來；
（5）根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量求出樣品中所含鐵的質(zhì)量分數(shù)；根據(jù)生成銅的質(zhì)量求出樣品中所含銅的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）煉鐵的原料是、焦炭、鐵礦石、石灰石；
（2）根據(jù)反應的化學方程式，設未知反應物的化學式為X，應物中鐵、氧、氫原子個數(shù)分別為4、10、8，反應后的生成物中鐵、氧、氫原子個數(shù)分別為4、12、12，根據(jù)反應前后原子種類、數(shù)目不變，則2X含有2個氧原子和4個氫原子，則每個X子由1個氧原子和2個氫原子構成，則物質(zhì)X的化學式為H₂O．該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應；
（3）將純鐵片和生鐵片互相刻畫，純銅片上留下明顯的劃痕，說明生鐵的硬度比純鐵的硬度大；
（4）向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的廢液中加入一定量的Al和Zn，則鐵粉能與硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，能與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，生成的銅能與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，故在硝酸銀和硝酸銅同時存在時，鋁首先與硝酸銀、硝酸銅反應，鋁反應完，鋅再與硝酸銀、硝酸銅反應，濾渣中加入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定含有鋅，可能有剩余的鋁，故濾渣中一定含有鋅、銅和銀，濾液中一定含有硝酸鋁；
（5）設樣品中所含鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄ =H₂↑+FeSO₄
56        2
x         0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.4g}$
x=11.2g
樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)$\frac{11.2g}{14.0g}$×100%=80%
②設與硫酸銅完全反應的鐵的質(zhì)量為y，
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64                      
y             6.4g
$\frac{56}{x}=\frac{64}{6.4g}$
y=5.6g
    則a為：$\frac{5.6g}{80%}$×100%=7g．
故答案為：
（1）焦炭；
（2）H₂O；化合反應
（3）合金的硬度比組分金屬的硬度大；
（4）Al（NO₃）₃；Zn、Cu、Ag； 
（5）80%； 7

點評 金屬活動順序表中鋁、鋅、銅、銀的金屬活動性強弱，及其金屬活動性順序表的應用，是中考的熱點．