题目内容
对生活中常见金属的有关问题探究：
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是
②地壳中含量最多的金属是
③
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，为了防止废酸和CuSO4污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：
请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：
（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．
①导管中水面为什么会上升？
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：
③影响铁生锈的因素有：
（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．
（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是
铁
铁
；②地壳中含量最多的金属是
铝
铝
；③
熔点最低的金属是汞
熔点最低的金属是汞
；④熔点最高的金属是钨
熔点最高的金属是钨
．（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，为了防止废酸和CuSO4污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：
请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：
Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑
；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
．（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．
| 时间/小时 | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| A瓶（盛干燥铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| B瓶（盛沾了食盐水的铁丝） | 0 | 0.4 | 1.2 | 3.4 | 5.6 | 7.6 | 9.8 |
| C瓶（盛沾了清水的铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0.3 | 0.8 | 2.0 | 3.5 |
| D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低
铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低
．②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：
B＞C＞A=D
B＞C＞A=D
．③影响铁生锈的因素有：
水和氧气，有盐溶液速度最快．
水和氧气，有盐溶液速度最快．
．（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．
镀一层金属或涂油
镀一层金属或涂油
．（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
分析：（1）根据金属之最分析
（2）根据铁的化学性质分析
（3）根据铁生锈的条件以及防锈方法分析
（4）防止金属生锈的方法有：在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属、在金属表面涂一层油等．
（5）根据化学变化前后元素质量不变，生铁中所含铁的质量与赤铁矿石中所含铁元素质量相等，利用这一等量关系解决本问题，其中赤铁矿石中铁元素质量即铁矿石中氧化铁所含铁元素的质量．
（2）根据铁的化学性质分析
（3）根据铁生锈的条件以及防锈方法分析
（4）防止金属生锈的方法有：在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属、在金属表面涂一层油等．
（5）根据化学变化前后元素质量不变，生铁中所含铁的质量与赤铁矿石中所含铁元素质量相等，利用这一等量关系解决本问题，其中赤铁矿石中铁元素质量即铁矿石中氧化铁所含铁元素的质量．
解答：解：（1）①目前世界上年产量最高的金属是 铁；②地壳中含量最多的金属是 铝；③熔点最低的金属是汞；④熔点最高的金属是钨．
（2）某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，加入过量铁粉后，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为
（3）①铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低，外界压强将水压入导管内．
②铁在有氧气和水共同接触的环境中易生锈，在酸碱盐溶液中生锈速度加快．因此上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为：B＞C＞A=D．
③影响铁生锈的因素有：水和氧气，有盐溶液速度最快．
（4）在钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜，可以隔绝氧气和水，防止铁生锈．因此在自行车钢圈上镀一层金属或涂油可以防止生锈．
（5）解：设需要含Fe2O380%的赤铁矿石为x
2240t×（1-4%）=x×80%×
×100%
x=3840t
故答案为：（1）①铁；②铝；③熔点最低的金属是汞；④熔点最高的金属是钨
（2）Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑； Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
（3）①铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低．
②B＞C＞A=D．
③水和氧气，有盐溶液速度最快．．
（4）镀一层金属或涂油
（5）3840t
（2）某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，加入过量铁粉后，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为
（3）①铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低，外界压强将水压入导管内．
②铁在有氧气和水共同接触的环境中易生锈，在酸碱盐溶液中生锈速度加快．因此上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为：B＞C＞A=D．
③影响铁生锈的因素有：水和氧气，有盐溶液速度最快．
（4）在钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜，可以隔绝氧气和水，防止铁生锈．因此在自行车钢圈上镀一层金属或涂油可以防止生锈．
（5）解：设需要含Fe2O380%的赤铁矿石为x
2240t×（1-4%）=x×80%×
| 56×2 |
| 160 |
x=3840t
故答案为：（1）①铁；②铝；③熔点最低的金属是汞；④熔点最高的金属是钨
（2）Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑； Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
（3）①铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低．
②B＞C＞A=D．
③水和氧气，有盐溶液速度最快．．
（4）镀一层金属或涂油
（5）3840t
点评：本题考查与铁有关的知识，包括金属之最、铁的化学性质、铁生锈的条件以及有关铁的计算，属基础知识考查．
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