Question

金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用．
（1）人類每年從自然界提取大量的金屬，其中提取量最大的是鐵．用赤鐵礦（主
要成分為Fe₂O₃）和一氧化碳煉鐵的化學(xué)方程式為________．
（2）每年世界上鋼鐵的產(chǎn)量很高，但鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失，鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟________等物質(zhì)共同相互作用的結(jié)果．
（3）顆粒達(dá)到納米級的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，俗稱“納米鐵”．實(shí)驗室制備的方法是：以高純氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應(yīng)，生成“納米鐵”．寫出生成“納米鐵”的化學(xué)方程式________．
（4）某化學(xué)探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動性順序，設(shè)計了如下實(shí)驗方案：
①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中；
②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)；
③將金屬片A加入到溶液B中．根據(jù)實(shí)驗①判斷出鎂的金屬活動性比鐵強(qiáng)，依據(jù)的現(xiàn)象是________，根據(jù)實(shí)驗②的現(xiàn)象得出的結(jié)論是________．
（5）將一定質(zhì)量鎂片加入到50g某稀硫酸中恰好完全反應(yīng)后，放出0.4g氫氣，試計算該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．39.2%

Answer 1

解：（1）由高爐煉鐵的原理，答案為：Fe₂O₃+3COFe+3CO₂（1分）
（2）鋼鐵在空氣中銹蝕，被氧化成三氧化二鐵，故答案為：氧氣、水（1分）
（3）題中所給信息：反應(yīng)物為氫氣和氧化鐵，反應(yīng)條件為高溫，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)，產(chǎn)物有鐵，另一產(chǎn)物就為氯化氫，故答案為：FeCl₂+H₂Fe+2HCl（1分）
（4）因金屬活動性鎂強(qiáng)于鋁，故：鎂片與鹽酸反應(yīng)比鐵片與鹽酸反應(yīng)劇烈；（1分）
（金屬活動順序中，銅排在汞前面，）銅比汞的金屬活動性強(qiáng)，（故銅可置換出汞；）（1分）
（5）鎂投入酸中與酸發(fā)生了反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量與消耗的酸的質(zhì)量之比與它們的式量之比相等
設(shè)稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為X，則
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑（1分）
98 2
X 0.4g（1分）
=（或98：2=X：0.4g）（參與反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的式量之比）（1分）
X=19.6g（1分）
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6g/50g×100%=39.2%（1分）
答：稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6g/50g×100%=39.2%．
分析：根據(jù)煉鐵原理及鋼鐵腐蝕能解出（1）（2）；（3）為信息處理題，反應(yīng)物為氫氣和氧化鐵，反應(yīng)條件為高溫，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)，產(chǎn)物有鐵，另一產(chǎn)物就為氯化氫，實(shí)質(zhì)是氫置換出鐵．金屬活動性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)置換出氫氣就越容易；金屬活動性強(qiáng)的金屬可以將金屬活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．
點(diǎn)評：本題考查了煉鐵原理、鋼鐵的腐蝕、金屬活動性順序以及應(yīng)用反應(yīng)方程式進(jìn)行化學(xué)計算，同時也培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力（如（3））．