Question

4．金属是一类重要的材料，其应用十分广泛，请回答下列有关金属的问题．
（1）铝的利用比铜和铁晚．金属大规模开发和利用的先后顺序与下列A有关．
A．金属的活动性     B．金属的导电性   C．金属在地壳中的含量
（2）铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀？
（3）如图1是某探究实验装置图．一段时间后，能观察到什么现象？（装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平）红墨水左高右低．

（4）X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化．
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序：Y＞X＞Z．
②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag．．
（5）利用图2装置可模拟一氧化碳还原赤铁矿的实验，并检验该反应生成的气体产物．已知由A装置制取的CO气体中混有少量的CO₂．
①一氧化碳还原赤铁矿的化学反应方程式为Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②气体通过装置的顺序是A→C→D→B（装置不能重复使用）．
（6）某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁．现有废硫酸49t（H₂SO₄的质量分数为10%），与足量废铁屑起反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）从人类大规模开发、利用金属的年限、先后顺序使用可以看出，金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚．
（2）根据铝的性质分析；
（3）根据铁生锈的条件及压强的变化分析回答
（4）根据金属活动性顺序表的应用分析判断；
（5）根据一氧化碳的还原性、检验二氧化碳用澄清石灰水以及一氧化碳有毒污染空气进行解答．
（6）根据化学方程式找出硫酸和硫酸亚铁的质量比，再根据硫酸的质量通过方程式可计算出生成硫酸亚铁的质量．

解答 解：（1）铝的利用比铜和铁晚．金属大规模开发和利用的先后顺序与金属的活动性有关，与金属的导电性、金属在地壳中的含量无关；
（2）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化膜，附着在铝的表面，阻止了反应的进一步进行；
（3）铁在有水和氧气并存时易生锈，铁生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强变小，外界气压将红墨水压的左高右低；
（4）由题意可知．Y能与稀H₂SO₄反应而X不能，推知Y的活动性大于X的活动性；由“X和Z浸入AgNO₃溶液中，X表面有Ag析出而Z无变化”推知：X的活动性大于Ag，而Z的活动性小于Ag，综上所述则有Y＞X＞Ag＞Z；选用的X，其活动性要排在H与Ag之间即可，如Cu、Hg等，所以发生的反应为：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2 Ag．
（5）①CO与Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②混合气体通过C装置，浓氢氧化钠溶液吸收由A装置制取的CO气体中混有少量的CO₂，然后CO进入D装置，发生CO还原Fe₂O₃反应，生成二氧化碳和铁，检验二氧化碳应用澄清石灰水，故顺序为：C→D→B；
（6）设可生产硫酸亚铁的质量为x．
  Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑
    98      152
 49 t×10%   x                    
根据：$\frac{98}{152}=\frac{49t×10%}{x}$ 解得x=7.6 t                         
故答为：（1）A；（2）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化膜；（3）红墨水压的左高右低；（4）①Y＞X＞Z．②Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2 Ag．（5））①Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②C→D→B；（6）可生产硫酸亚铁7.6 t．

点评 本题综合考查的是金属的化学性质及其性质的应用，应熟练掌握金属的性质、铁生锈的条件，根据化学方程式的计算等知识．