Question

18．金属及合金有广泛的用途

（1）下列关于铝的叙述正确的是：
①化学性质活泼却较耐腐蚀：②在周期表中的第三周期第ⅤⅡA族；③是地壳中含量最多的金属元素；④在化学反应中易得电子；⑤铝的原子结构示意图
（2）A1在高温条件下可以与Fe₃O₄发生罝换反应，其反应的化学方程式为8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（3）小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱（如图1所示），有同学认为不够合理，理由是选取的酸的种类不同．
（4）AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃的混合溶液中加入一定量的锌粉和铁粉并充分反应，过滤得滤渣和滤液，往滤液中加盐酸，若无明显现象，则反应后滤液中一定含有的溶质是Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂，滤渣中一定有的是银．
（5）生产生活中需要大量的钢村，某小组在实验室中用如图2所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数（装罝气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为20g，反应后硬质玻璃管中固体药品的质量为15.2g）
①A中观察到的现象是红色粉末变成黑色；
②右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是防止一氧化碳污染空气；
③计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数．

Answer 1

分析 （1）①根据铝的化学性质分析：②根据铝在周期表中位置分析；③根据铝地壳中含量分析；④根据铝的最外层电子数目的特点分析；⑤根据铝的原子结构分析判断；
（2）根据A1在高温条件下可以与Fe₃O₄发生罝换反应写出反应的化学方程式；
（3）根据固定变量法探究物质的性质的方法分析回答；
（4）根据金属活动性顺序表的应用分析判断；
（5）根据一氧化碳与氧化铁的反应、一氧化碳能污染空气分析回答．

解答 解：（1）①铝化学性质活泼，易与氧气反应形成致密的氧化铝薄膜，较耐腐蚀，故①正确；
②铝在周期表中的第三周期第ⅢA族，故②错误；
③铝是地壳中含量最多的金属元素，故③正确；
④铝的最外层电子数是3，小于4，在化学反应中易失电子，故④错误；
⑤铝的原子结构示意图，故⑤正确；
（2）A1在高温条件下可以与Fe₃O₄发生罝换反应生成了铁和氧化铝，其反应的化学方程式为：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（3）从图可以看出，选取的酸的种类不同，因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理；
（4）根据在金属活动性顺序中，铝＞锌＞铁＞氢＞铜＞银，故锌、铁不能与Al（NO₃）₃溶液反应，而锌能先与硝酸银反应生成银和硝酸锌溶液，当硝酸银完全反应后，再与和硝酸铜溶液反应生成铜和硝酸锌溶液；当锌完全反应，铁再先后与硝酸银和硝酸铜反应，由过滤后往滤液中加稀盐酸无明显现象，说明滤液中不含硝酸银，无法确定Cu（NO₃）₂、铁反应的情况，故滤渣中一定会有银，滤液中一定含有的溶质是 Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂．
（5）①在高温条件下，一氧化碳能与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，所以A中观察到的现象是：红色粉末变成黑色；
②由于尾气中含有一氧化碳能污染空气，所以右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是防止一氧化碳污染空气；
③设该赤铁矿样品中氧化铁的质量为x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂      减少量
160                      112              160-112=48
x                                              20g-15.2g=4.8g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{4.8g}$   解得：x=16g
该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数：$\frac{16g}{20g}×100%$=80%
故答为：（1）①③⑤；（2）8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；（3）选取酸的种类不同（4）Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂，银；（5）①红色粉末变成黑色；②防止一氧化碳污染空气；③赤铁矿样品中氧化铁的质量分数为80%．

点评 本题考查来的金属的知识比较多，都属于课本中的基础知识，难度不大，根据已有的知识分析解答即可．