Question

3．金屬與人類(lèi)的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，牢固掌握金屬的知識(shí)十分必要．
（1）下列用途是利用了金屬的導(dǎo)熱性的是d．
a．銅做導(dǎo)線　　　b．金做戒指
c．鋁合金做門(mén)窗　　　d．鐵鍋?zhàn)鞔毒?br />（2）銀、鐵、銅是日常生活中經(jīng)常接觸到的三種技術(shù)，對(duì)Ag、Fe、Cu三種金屬活動(dòng)性順序的探究，下列所選試劑組可行的是①③．
①Fe、Ag、CuSO₄溶液   ②Cu、Ag、FeSO₄溶液  ③Cu、FeSO₄溶液、AgNO₃溶液
（3）如圖是工業(yè)煉鐵的示意圖，其中焦炭的作用是提供能量和生成一氧化碳?xì)怏w；有鐵生成的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）將鋅粉加入到含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中，充分反映后過(guò)濾．
①若濾液中只含一種溶質(zhì)，請(qǐng)分析則濾渣的成分一定含有銅和銀，可能含有鋅；
②若濾渣中含有兩種金屬，請(qǐng)分析濾液的成分硝酸鋅．
（5）把一包含有雜質(zhì)的鐵粉樣品分成質(zhì)量相等的兩份（雜質(zhì)不溶于水，且不參與反應(yīng)）．若向其中一份中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后得到0.4g不容物；向另一份中加入足量的氯化銅溶液，充分反應(yīng)后得到不容物3.5g，求原樣品中鐵粉的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）考慮鐵良好的導(dǎo)熱性；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)順序進(jìn)行思考，Ag、Fe、Cu這三種金屬的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镕e＞Cu＞Ag．在金屬活動(dòng)順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，所以可以選擇相應(yīng)的金屬和鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)來(lái)證明這三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱．
（3）根據(jù)工業(yè)煉鐵中焦炭的作用，工業(yè)煉鐵是利用了在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，進(jìn)行分析解答．
（4）根據(jù)金屬活動(dòng)順序表知：鋅＞銅＞銀，所以加入鋅粉，首先鋅粉和硝酸銀溶液反應(yīng)，置換出單質(zhì)銀，如果鋅粉足量可以再繼續(xù)和硝酸銅反應(yīng)置換出銅，若濾液中只含有一種溶質(zhì)，說(shuō)明溶液中只含有硝酸鋅，濾渣中一定含有銅和銀，可能含有鋅；若濾渣中只含有兩種金屬，應(yīng)該是銅和銀，所以濾液中一定含有的金屬離子是鋅離子進(jìn)行分析．
（5）若向其中一份中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后應(yīng)得到0.4g不溶物，說(shuō)明其中一份鐵粉中含雜質(zhì)0.4g；向另一份中加入足量的氯化銅溶液，充分反應(yīng)得到不溶物3.5g，所得不溶物為銅與鐵粉中雜質(zhì)的混合物，則銅的質(zhì)量=3.5g-0.4g=3.1g；根據(jù)生成銅的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計(jì)算中其中一份鐵粉中鐵的質(zhì)量，所計(jì)算質(zhì)量與雜質(zhì)質(zhì)量和的2倍即為原樣品中鐵粉的質(zhì)量．

解答 解：（1）鐵鍋?zhàn)鞔毒撸�是利用了鐵良好的導(dǎo)熱性．故填：d．
（2）①Fe、Ag、CueSO₄溶液這三種物質(zhì)中，F(xiàn)e與CuSO₄溶液反應(yīng)，證明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，Ag與CuSO₄溶液不能反應(yīng)，證明銅比銀的活動(dòng)性強(qiáng)．所以，所選試劑組可行；
②因?yàn)殍F的活動(dòng)性在三種金屬中最強(qiáng)，所以Cu，Ag都不能和FeSO4溶液反應(yīng)，得不出Cu，Ag的活動(dòng)性強(qiáng)弱，所以此試劑組不可行；
③Cu、FeSO₄溶液、AgNO₃溶液這三種物質(zhì)中，Cu與FeSO₄溶液不反應(yīng)，證明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，Cu與AgNO₃溶液能反應(yīng)，證明銅比銀的活動(dòng)性強(qiáng)，可以證明三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，此試劑組可行．
故選①③．
（3）工業(yè)煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；又利用其還原性，與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w．
工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）由題意可知金屬活動(dòng)性順序可知，鋅＞銅＞銀．向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂的混合液中加入一定量的鋅粉，鋅粉會(huì)首先置換硝酸銀中的銀，待硝酸銀完全反應(yīng)后繼續(xù)與硝酸銅發(fā)生反應(yīng)，若濾液中只含有一種溶質(zhì)，說(shuō)明溶液中只含有硝酸鋅，濾渣中一定含有銅和銀，可能含有鋅；若濾渣中只含有兩種金屬，應(yīng)該是銅和銀，所以濾液中的成分是硝酸鋅．
（5）由于兩次混合物中不溶物的質(zhì)量差為3.5g-0.4g=3.1g，所以為生成的銅的質(zhì)量．
設(shè)與氯化銅溶液反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量為x．
Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu
56              64
x               3.1g
則$\frac{56}{64}=\frac{x}{3.1g}$，解得x≈2.7g．
原樣品中鐵粉的質(zhì)量=2.7g×2=5.4g
答：原樣品中鐵粉的質(zhì)量為5.4g．
故答案為：
（1）d；（2）①③；（3）生成一氧化碳?xì)怏w；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）①一定含有銅和銀，可能含有鋅；②硝酸鋅；（5）5.4g．

點(diǎn)評(píng) 要會(huì)利用金屬活動(dòng)順序表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱．氫前邊的金屬會(huì)與酸反應(yīng)，但氫后邊的金屬不會(huì)與酸反應(yīng)，前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．但也要注意，與金屬反應(yīng)酸一般是指稀硫酸和鹽酸，不包括濃硫酸和硝酸．