Question

8．金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛．
（1）吃火鍋用的鍋體是由銅合金制造的，主要是因?yàn)殂~合金具有很好的B（填序號(hào)）．
A．導(dǎo)電性        B．導(dǎo)熱性       C．延展性
（2）金屬銹蝕造成浪費(fèi)．鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程．
（3）目前世界上已有50%以上的廢鋼鐵得到回收利用，其目的是A．
A．節(jié)約金屬資源         B．合理開(kāi)采礦物        C．防止鋼鐵生銹
（4）金屬是一種重要的材料，人類的生活和生產(chǎn)都離不開(kāi)金屬．下表表示了金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限．
根據(jù)圖1中數(shù)據(jù)和有關(guān)的化學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為金屬大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的先后順序跟下列③⑤有關(guān)．
①地殼中金屬元素的含量；②金屬的導(dǎo)電性；③金屬的活動(dòng)性；④金屬的延展性；⑤金屬冶煉的難易程度．
（5）實(shí)驗(yàn)室有鋅片、鐵片、銅片、稀硫酸、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液7種物質(zhì)，小紅選擇合適的物質(zhì)，設(shè)計(jì)了以下三種方法對(duì)鋅、銅、鐵的金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行驗(yàn)證．
①方法一所選用的3種物質(zhì)是鐵片、硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液．
②方法二所選用的3種物質(zhì)是鋅片、銅片和硫酸亞鐵．
③方法三所選用4種物質(zhì)是鋅片、鐵片、銅片和稀硫酸．
（6）煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，在實(shí)驗(yàn)室里，可用圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)的粉末由紅色色變黑色，紅色粉末氧化鐵中的鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)．
（7）某鋼鐵廠每天需消耗5 000t含F(xiàn)e₂O₃80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵2587.1t．（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）
（8）某興趣小組的同學(xué)對(duì)一批鐵的樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶與水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中一位同學(xué)所用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸的質(zhì)量	200	150	150
加入鐵的樣品的質(zhì)量	9	9	14
充分反應(yīng)后，燒杯+剩余物的質(zhì)量	208.7	158.7	163.7

請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
①乙同學(xué)所用的稀硫酸與鐵的樣品恰好完全反應(yīng)？
②計(jì)算鐵的樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅合金的導(dǎo)熱性分析；
（2）根據(jù)鐵制品銹蝕的條件進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)金屬的回收利用的目的解答，回收金屬就是為了節(jié)約金屬資源；
（4）根據(jù)已有的金屬的知識(shí)進(jìn)行分析，金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，冶煉的程度越難，利用的越晚；
（5）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)，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣；
（6）一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，鐵粉為黑色；
（7）利用赤鐵礦石的質(zhì)量與赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式，可以計(jì)算出生鐵的質(zhì)量；
（8）①由表中數(shù)據(jù)分析可知甲同學(xué)和乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣量相同，鐵樣品質(zhì)量相同，但甲同學(xué)用的稀硫酸質(zhì)量多，說(shuō)明甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)稀硫酸過(guò)量；乙同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)用稀硫酸質(zhì)量相同，鐵樣品質(zhì)量丙同學(xué)的多，而產(chǎn)生的氫氣量仍相同，說(shuō)明丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)鐵樣品過(guò)量，可以據(jù)此完成判斷；
②上面分析已經(jīng)知道，乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是恰好完全反應(yīng)的，所以計(jì)算時(shí)要用乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用氫氣質(zhì)量得到鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）火鍋的鍋體是由銅合金制造的，主要是因?yàn)殂~合金具有很好的導(dǎo)熱性；
（2）鐵制品銹蝕的條件：鐵與空氣中的氧氣、水等發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；
（3）回收利用金屬是為了節(jié)約金屬資源．
（4）金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，冶煉的程度越難，利用的越晚；
（5）①可以選用的另外一種藥品是鐵片，鐵不與硫酸鋅溶液反應(yīng)，說(shuō)明鋅在鐵的前面，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)，說(shuō)明鐵在銅的前面；
②可以選用的另外一種藥品是硫酸亞鐵溶液，鋅能與硫酸亞鐵反應(yīng)，說(shuō)明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵反應(yīng)，說(shuō)明鐵在銅的前面；
③可以選用的另外一種藥品是稀硫酸，銅與稀硫酸不反應(yīng)，鋅、鐵均能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，且鋅的反應(yīng)比鐵劇烈；
（6）紅色的氧化鐵粉末被還原為黑色的鐵粉，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，其反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，化合物Fe₂O₃中的正負(fù)化合價(jià)的和為0，因?yàn)镺元素的化合價(jià)為-3價(jià)，則鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)；
（7）設(shè)日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵的質(zhì)量為x．
    Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
     160          112
5000t×80%       x×98%
$\frac{160}{112}$=$\frac{5000t×80%}{x×98%}$
  x≈2587.1t．
（8）①由以上甲同學(xué)和乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，9g鐵樣品能產(chǎn)生0.3g氫氣，乙同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，150g稀硫酸能產(chǎn)生0.3g氫氣，所以9g鐵樣品和150g稀硫酸能恰好完全反應(yīng)，即乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)；
②設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 
56              2
x             0.3g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.3}$
解得：x=8.4g
所以鐵的樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%
答：鐵的樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%．
故答案為：（1）B；
（2）水、氧氣；
（3）A；
（4）③⑤；
（5）鐵片，硫酸亞鐵，稀硫酸；
（6）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，+3價(jià)；
（7）2587.1；
（8）乙，93.3%．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)生活，也服務(wù)于生產(chǎn)生活，因此在近年的中考中，與生產(chǎn)生活實(shí)際相關(guān)的情景題已漸漸成為亮點(diǎn)．另外，（8）題中的數(shù)據(jù)是以表格的形式給出的，所以此題的關(guān)鍵是通過(guò)觀察、分析和比較表格中的多組數(shù)據(jù)，找出有用數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行解題．