Question

10．金屬及金屬材料具有廣泛的應(yīng)用．

（1）金屬元素在自然界中分布很廣，地殼中含量最多的金屬元素是Al（鋁）．
（2）鐵制品在潮濕的環(huán)境中容易生銹．某同學(xué)進(jìn)行了如上圖1所示實(shí)驗(yàn)．一周以后發(fā)現(xiàn)鐵釘表面銹蝕．圖中a、b、c三處銹蝕情況最嚴(yán)重的是b（填字母），產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是b處鐵釘與水、空氣同時(shí)充分接觸．
（3）如上圖2所示的某“取暖片”中發(fā)熱劑主要成分有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等，使用過程中發(fā)熱是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能．
（4）如上圖3是教材中煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)變化過程示意圖，根據(jù)圖示回答下列問題．
①若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵，請(qǐng)寫出A區(qū)生成生鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②取出鐵口的樣品少量冷卻粉碎放入試管中，加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)后過濾，濾渣主要成分是碳（或C）．
（5）某小組同學(xué)在探究Mg、Cu、Fe三種金屬的性質(zhì)時(shí)進(jìn)行了如圖4所示實(shí)驗(yàn)．

【實(shí)驗(yàn)一】發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
【實(shí)驗(yàn)二】將實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)后的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，充分反應(yīng)后過濾．
①下列對(duì)濾液中溶質(zhì)可能成分的判斷正確的是BD
A．MgSO₄    B．MgSO₄、FeSO₄ C．CuSO₄、FeSO₄  D．MgSO₄、FeSO₄、CuSO₄
②確定濾渣中所含物質(zhì)成分的實(shí)驗(yàn)方案是取少量濾渣于試管中，向其中滴加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，則濾渣為鐵和銅的混合物，若無氣泡產(chǎn)生則濾渣為銅．（寫出步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）

Answer 1

分析 （1）地殼中元素含量較多的前四位依次是，氧、硅、鋁、鐵，所以含量最多的金屬元素是鋁元素，含量最多的非金屬元素是氧元素．
（2）鐵在有水和空氣并存的條件下易生銹，據(jù)此回答問題即可．
（3）根據(jù)鐵的銹蝕是化學(xué)變化來分析；
（4）依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵的情況書寫即可；出鐵口是生鐵，含有少量的碳；
（5）根據(jù)金屬的活動(dòng)性來分析解答；
Ⅰ、發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多說明鐵在置換銅，硫酸銅可能全部反應(yīng)，也可能有剩余．
Ⅱ、鐵與硫酸銅反應(yīng)，鐵有可能全部反應(yīng)，也可能有剩余．

解答 解：（1）地殼中含量最多的金屬元素是鋁元素，故填：Al（鋁）；
（2）因?yàn)殍F在有水和空氣并存的條件下易生銹，圖中b處較充分地滿足了該條件所以b處銹蝕最嚴(yán)重．故填：b；b處鐵釘與水、空氣同時(shí)充分接觸；
（3）鐵銹蝕是化學(xué)變化，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；故填：化學(xué)；
（4）①依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵的反應(yīng)，所以方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂
②生鐵中的鐵與稀鹽酸完全反應(yīng)，碳與稀鹽酸不反應(yīng)，故填：碳（或C）
（5）【實(shí)驗(yàn)一】鎂排在鐵的前面，銅排在鐵的后面，鐵與硫酸鎂不反應(yīng)，與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；故填：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
【實(shí)驗(yàn)二】將實(shí)驗(yàn)一后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明鐵在置換銅，一段時(shí)間后過濾．濾渣中一定含有的物質(zhì)是銅，可能有的物質(zhì)就是鐵，鐵可能反應(yīng)完了，也可能沒反應(yīng)完有剩余；由于鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，所以取少量濾渣于試管中，向其中滴加稀鹽酸，有氣泡說明含有鐵，否則沒有鐵；
故填：①BD；②取少量濾渣于試管中，向其中滴加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，則濾渣為鐵和銅的混合物，若無氣泡產(chǎn)生則濾渣為銅．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查金屬的各種性質(zhì)，只要熟知相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)實(shí)驗(yàn)及文字說明進(jìn)行細(xì)致的分析即可得正確答案．