Question

【题目】钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。

I．铁的应用

（1）下列铁制品的利用与金属导热性有关的是_________________

A．铁钳 B．铁锅 C．刀具

（2）“纳米α-Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，因为它能吸收空气中的_______。

II．铁的冶炼

工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：

（1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式：______________；

（2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能____________。

Ⅲ．铁的活动性探究

现用一定量的AgNO3和Cu (NO3)2混合溶液，进行了如下图所示的实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究．

【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？

【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

【交流讨论】不合理的猜想是_______（填标号），其理由是__________

【实验探究】根据如表中的实验步骤及现象，完成表中的实验结论

实验步骤	现象	实验结论
取少量固体B，滴加稀盐酸	有气泡产生	溶液A中的溶质成分符合猜想__， 固体B中的金属成分有________种．

Ⅳ．生铁中铁含量的测定

某课外兴趣小组测定生铁（含杂质的铁，杂质既不溶于水也不溶于酸）中铁的质量分数，他们取五份样品，分别加稀硫酸反应．测得部分数据如下，请根据有关信息回答问题．

实验次数	1	2	3	4	5
取样品质量（g）	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0
取稀硫酸质量（g）	50.0	100.0	150.0	200.0	250.0
产生气体质量（g）	0.2	a	0.6	0.8	0.9

（1）a的数值为_______________．

（2）第5次实验结束后，所得到溶液中溶质的化学式为_________________．

（3）列式计算该样品中单质铁的质量分数是______________。

（4）所用稀硫酸的溶质的质量分数为____________。

Answer 1

【答案】 B 氧气和水 略 提供热量 ② 因为银的金属活动性顺序最弱，锌先置换溶液中的银后置换溶液中的铜，故溶液中若有硝酸银就一定会有硝酸铜存在（意思正确即可） ① 3 0.4 FeSO4和H2SO4 84% 19.6%

【解析】I（1）物质的性质决定了物质的用途，所以可以根据铁的用途，分析利用了铁的什么性质；（2）根据铁锈蚀的条件分析；II（1）冶炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、空气等物质，通过反应生成的一氧化碳可以把铁矿石中的铁还原出来；（2）根据高炉炼铁的原料及各原料的作用分析即可；Ⅲ【交流讨论】根据已有的金属活动性顺序的意义进行分析解答，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，据此解答；【实验探究】根据金属与酸反应的现象分析解答；Ⅳ（1）（2）由表中数据分析解答；（3）根据样品完全反应生成气体的质量计算出铁的质量，从而求解样品中铁的质量分数；（4）根据第1次实验生成气体的质量求解消耗稀硫酸中溶质的质量，从而求解稀硫酸的溶质质量分数。I（1）分析所给三种金属制品可以知道，铁锅是利用了金属的导热性，故选B；（2）铁吸收水与氧气后会变成铁锈，所以“双吸剂”它能够吸收空气中的水分和氧气；II（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳反应能生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；（2）炼铁时要用到焦炭，它有两个作用。炼铁时需要高温，焦炭与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量热，可供给炼铁使用；炼铁时还需一氧化碳作还原剂，二氧化碳与过量焦炭反应可以生成一氧化碳；Ⅲ【交流讨论】不合理的猜想是②，其理由是因为银的金属活动性顺序最弱，锌先置换溶液中的银后置换溶液中的铜，故溶液中若有硝酸银就一定会有硝酸铜存在；【实验探究】取少量固体B，滴加稀盐酸，有气泡产生，说明固体B中含有锌，同时说明所加锌过量，将溶液中的银、铜全部置换出来。溶液A中的溶质成分是Zn(NO3)2。符合猜想①；固体B中的金属成分有过量的锌及被置换出来的铜和银共3种；Ⅳ（1）由表中数据可知，反应开始时，每50g稀硫酸与样品反应产生0.2g气体。故a值为0.4；（2）第5次实验结束后共产生气体0.9g，表示样品反应完，稀硫酸有剩余。故所得到溶液中溶质的化学式为FeSO4和H2SO4；

（3）设样品中铁的质量为x。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

56 2

x 0.9g

x=25.2g

样品中单质铁的质量分数是=84％

（4）设第1次实验消耗稀硫酸中溶质的质量为y。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

98 2

y 0.2g

y=9.8g

所用稀硫酸的溶质的质量分数为=19.6％