Question

【題目】鋼鐵是重要的金屬材料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中應(yīng)用非常廣泛。

I．鐵的應(yīng)用

（1）下列鐵制品的利用與金屬導(dǎo)熱性有關(guān)的是_________________

A．鐵鉗 B．鐵鍋 C．刀具

（2）“納米α-Fe粉”可以用于食品保鮮，稱(chēng)之為“雙吸劑”，因?yàn)樗�能吸收空氣中�?/span>_______。

II．鐵的冶煉

工業(yè)煉鐵的原理是高溫下用CO作還原劑，將鐵從氧化物中還原出來(lái)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出以赤鐵礦為原料，在高溫下煉鐵的化學(xué)方程式：______________；

（2）高爐煉鐵中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，還能____________。

Ⅲ．鐵的活動(dòng)性探究

現(xiàn)用一定量的AgNO3和Cu (NO3)2混合溶液，進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)溶液A和固體B的成分進(jìn)行了分析和研究．

【提出問(wèn)題】溶液A中的溶質(zhì)可能有哪些？

【作出猜想】

①只有Zn(NO3)2

②有Zn(NO3)2、AgNO3

③有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2

④有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3

【交流討論】不合理的猜想是_______（填標(biāo)號(hào)），其理由是__________

【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)如表中的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，完成表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體B，滴加稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生	溶液A中的溶質(zhì)成分符合猜想__， 固體B中的金屬成分有________種．

Ⅳ．生鐵中鐵含量的測(cè)定

某課外興趣小組測(cè)定生鐵（含雜質(zhì)的鐵，雜質(zhì)既不溶于水也不溶于酸）中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們?nèi)∥宸輼悠�，分別加稀硫酸反應(yīng)．測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答問(wèn)題．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
取樣品質(zhì)量（g）	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0
取稀硫酸質(zhì)量（g）	50.0	100.0	150.0	200.0	250.0
產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）	0.2	a	0.6	0.8	0.9

（1）a的數(shù)值為_______________．

（2）第5次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，所得到溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_________________．

（3）列式計(jì)算該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______________。

（4）所用稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

Answer 1

【答案】 B 氧氣和水 略 提供熱量 ② 因?yàn)殂y的金屬活動(dòng)性順序最弱，鋅先置換溶液中的銀后置換溶液中的銅，故溶液中若有硝酸銀就一定會(huì)有硝酸銅存在（意思正確即可） ① 3 0.4 FeSO4和H2SO4 84% 19.6%

【解析】I（1）物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，所以可以根據(jù)鐵的用途，分析利用了鐵的什么性質(zhì)；（2）根據(jù)鐵銹蝕的條件分析；II（1）冶煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、空氣等物質(zhì)，通過(guò)反應(yīng)生成的一氧化碳可以把鐵礦石中的鐵還原出來(lái)；（2）根據(jù)高爐煉鐵的原料及各原料的作用分析即可；Ⅲ【交流討論】根據(jù)已有的金屬活動(dòng)性順序的意義進(jìn)行分析解答，在金屬活動(dòng)性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，據(jù)此解答；【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的現(xiàn)象分析解答；Ⅳ（1）（2）由表中數(shù)據(jù)分析解答；（3）根據(jù)樣品完全反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量計(jì)算出鐵的質(zhì)量，從而求解樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（4）根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn)生成氣體的質(zhì)量求解消耗稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，從而求解稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。I（1）分析所給三種金屬制品可以知道，鐵鍋是利用了金屬的導(dǎo)熱性，故選B；（2）鐵吸收水與氧氣后會(huì)變成鐵銹，所以“雙吸劑”它能夠吸收空氣中的水分和氧氣；II（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)能生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2；（2）煉鐵時(shí)要用到焦炭，它有兩個(gè)作用。煉鐵時(shí)需要高溫，焦炭與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，同時(shí)放出大量熱，可供給煉鐵使用；煉鐵時(shí)還需一氧化碳作還原劑，二氧化碳與過(guò)量焦炭反應(yīng)可以生成一氧化碳；Ⅲ【交流討論】不合理的猜想是②，其理由是因?yàn)殂y的金屬活動(dòng)性順序最弱，鋅先置換溶液中的銀后置換溶液中的銅，故溶液中若有硝酸銀就一定會(huì)有硝酸銅存在；【實(shí)驗(yàn)探究】取少量固體B，滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明固體B中含有鋅，同時(shí)說(shuō)明所加鋅過(guò)量，將溶液中的銀、銅全部置換出來(lái)。溶液A中的溶質(zhì)成分是Zn(NO3)2。符合猜想①；固體B中的金屬成分有過(guò)量的鋅及被置換出來(lái)的銅和銀共3種；Ⅳ（1）由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，每50g稀硫酸與樣品反應(yīng)產(chǎn)生0.2g氣體。故a值為0.4；（2）第5次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后共產(chǎn)生氣體0.9g，表示樣品反應(yīng)完，稀硫酸有剩余。故所得到溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為FeSO4和H2SO4；

（3）設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為x。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

56 2

x 0.9g

x=25.2g

樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=84％

（4）設(shè)第1次實(shí)驗(yàn)消耗稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

98 2

y 0.2g

y=9.8g

所用稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=19.6％