Question

19．早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產和使用鐵器，現(xiàn)在，鐵是世界上年產量最多的金屬．

（1）如圖1是元素周期表中鐵元素的有關信息和鐵的原子結構示意圖．下列說法正確的是B（填字母）
A鐵在化學變化中容易得到電子 B鐵元素的原子序數(shù)是26 C鐵的相對原子質量是55.85g D鐵離子的符號為Fe²⁺（2）如圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和制取CO．
（3）如圖3是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置圖．
①A裝置硬質玻璃管里可觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，所發(fā)生反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②B裝置中可觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
③C處酒精燈的作用是點燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣．
（4）工業(yè)上可利用“鋁熱反應”焊接鋼軌、冶煉難熔金屬等，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．若用鋁與氧化鐵反應來制取22.4kg鐵，理論上需要消耗鋁的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據圖中元素周期表可以獲得的信息：相對原子質量、元素符號、元素種類等，進行分析判斷即可；
（2）根據焦炭的作用考慮；
（3）根據一氧化碳檢驗還原性，與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，寫出反應的化學方程式以及一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，進行分析解答；
（4）根據化學方程式和需要單質鐵的質量，列出比例式，就可計算出所消耗鋁的質量．

解答 解：（1）A、鐵的最外層電子數(shù)為2，所以鐵在化學變化中容易失去電子，故A錯誤；
B、根據圖中元素周期表可以獲得的信息，鐵元素的原子序數(shù)是26，故B正確；
C、根據圖中元素周期表可以獲得的信息，鐵的相對原子質量是55.85，沒有g，故C錯誤；
D鐵離子的符號為Fe³⁺，故錯誤；
故選：B；
（2）因為焦炭燃燒放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；故填：燃燒提供能量；制取CO；
（3）①一氧化碳檢驗還原性，與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，A裝置硬質玻璃管里可觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：紅色粉末變?yōu)楹谏��?CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以B裝置中可觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；故填：澄清石灰水變渾濁；
③一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，一氧化碳具有可燃性，燃燒生成二氧化碳，裝置圖末端的導氣管口放一盞燃著的酒精燈，這樣做的目的是點燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣．故填：點燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；
（4）設需加原料鋁的質量為x
Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe
            54                        112
           x                          22.4kg
$\frac{54}{x}=\frac{112}{22.4kg}$
解得：x=10.8kg
答：需在反應中加入原料鋁的質量是10.8kg．

點評 本題考查了原子結構示意圖、化學方程式的書寫和根據化學方程式的計算，側重知識的綜合應用．