题目内容

在某铁的样品中可能含有Cu、Al两种杂质，取5.6g样品跟足量稀硫酸反应，得到0.2gH2，则此样品中


  1. A.
    只含有杂质铜
  2. B.
    只含有杂质Al
  3. C.
    两种均有
  4. D.
    无法判断
C
分析：根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量=×金属质量，可计算产生0.2g氢气消耗铁的质量恰好为5.6g，所以含有的杂质金属产生同样多氢气时消耗金属质量一种大于5.6g，一种小于5.6g．
解答：得到0.2g氢气需要消耗金属铁的质量m，×m=0.2g，则m=5.6g，所以铁样品中另两种金属为：若产生0.2g氢气，需要金属的质量一种大于5.6g，另一种小于5.6g；
根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量=×金属质量，可计算得知，若产生0.2g氢气，消耗铝质量为1.8克，小于5.6g，铜不能与酸反应产生氢气；因此可判断样品中含有的金属杂质为金属铝和铜；
故选C．
点评：本题考查了混合金属与酸反应生成氢气时金属成分的判断，完成此类题目，可以首先采用极值法，将不纯金属看成是纯金属，计算生成氢气的质量，然后利用近似平均值法判断金属的成分．
练习册系列答案
相关题目
（2011?丹阳市二模）某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案 实验现象
甲 取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
乙 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214（或45：107）
90：214（或45：107）
．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_
②
②
（填序号）．
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
．
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
，其中含Fe3O4的质量是
20.88
20.88
g．（不需要写过程）
在学习冶炼生铁原理后，某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动．
（1）铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外，其余都为黑色．
（2）一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下，都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应．
（3）铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
（4）铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成．
[实验探究]
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置，进行高温条件下（酒精喷灯提供高温）一氧化碳与四氧化三铁反应的实验．

[讨论交流]第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后，就实验操作顺序问题出现了分歧．
（1）小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气，然后再点燃酒精灯和酒精喷灯，小成同学觉得这样做不好，他的理由是：
一氧化碳是有毒气体，对空气有污染
一氧化碳是有毒气体，对空气有污染
．
（2）小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯，然后再通一氧化碳，小梅同学又提出反对，她的理由是：
一氧化碳具有可燃性，与容器内的空气混合，点燃后可能会发生爆炸
一氧化碳具有可燃性，与容器内的空气混合，点燃后可能会发生爆炸
．
（3）老师认为他们的反对意见都有道理．请你帮助这两位同学解决他们的困难，你的办法是
先通入一段时间氮气或稀有气体，排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精灯
先通入一段时间氮气或稀有气体，排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精灯
．
[实验发现]
（1）第二小组同学通过实验，观察到
试管B中的石灰水变浑浊
试管B中的石灰水变浑浊
，说明已发生化学反应生成了二氧化碳．
（2）玻璃管A中的粉末始终是黑色的．实验完毕，待玻璃管A冷却后，小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动，发现黑色粉末能被磁铁吸引，小斌认为有金属铁生成．小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成，理由是
四氧化铁也能被磁铁吸引
四氧化铁也能被磁铁吸引
．
（3）小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验，证明有金属铁生成，其实验方法和现象是
取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加稀盐酸，产生气泡，说明生成了金属铁
取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加稀盐酸，产生气泡，说明生成了金属铁
，化学方程式是
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
．在高温条件下一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式是
4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
．
第三小组取12g含有杂质的四氧化三铁样品（杂质不参加化学反应），通入足量的一氧化碳在高温下充分反应后剩余8.8g固体，求样品中四氧化三铁的质量分数（写出计算过程）．
[实验反思]
（1）第四小组实验未能正常进行，玻璃管A破裂了，其实验失败的操作是
玻璃管A没有先预热，停止通一氧化碳后石灰水被吸入玻璃管A中等
玻璃管A没有先预热，停止通一氧化碳后石灰水被吸入玻璃管A中等
．
（2）常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3?3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）．其中，理论上最适宜炼铁的两种矿石为
磁铁矿和赤铁矿
磁铁矿和赤铁矿
，理由是
含铁量高，且没有硫污染
含铁量高，且没有硫污染
．
如图所示的横坐标表示金属氧化物的质量，纵坐标表示金属氧化物中金属元素的质量．某学生绘制了三条表示某些金属氧化物与其所含金属元素的质量关系的曲线．请回答下列问题：
（1）三条曲线中，表示氧化铜和其中所含铜元素质量关系的曲线是（填代号，下同）
B
B
；
（2）其中有错误的一条曲线（即不能正确表示金属氧化物与其所含金属元素质量关系是
A
A
，理由是
8g金属氧化物中不可能含有12g该金属
8g金属氧化物中不可能含有12g该金属
；
（2）已知用10g不纯氧化铁样品（已知杂质不参加反应），与足量的一氧化碳在一定条件下恰好完全反应，可生成5.6g铁，则该样品中含氧化铁的质量分数为（不写计算过程）
80%
80%
．

某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案实验现象
甲取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
乙取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有______，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式______；
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3数学公式Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是______．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式______；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是______．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为______．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d．
a．过滤　 b．加热浓缩　　 c．冷却结晶　 d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_______（填序号）．
①澄清石灰水　　 ②氢氧化钠浓溶液　　 ③稀盐酸　　 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③______．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是______．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：______．
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是______，其中含Fe3O4的质量是______g．（不需要写过程）
某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有 _________ ，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有 _________ ；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式 _________ ；
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】
【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2==4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+4H2O
【问题讨论】（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是_________．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式_________；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是_________．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为_________．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→ _____ →d．
a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是__________（填序号）．
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；
③_________．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是_________．
乙组：利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（下图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：_________．
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是_________，其中含Fe3O4的质量是_________g．（不需要写过程）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

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