Question

11．钠及其化合物是中学化学学习和研究的重要内容．
（1）如图是钠的原子结构示意图．下列说法不正确的是d．
a．钠属于金属元素      b．钠原子的质子数为11
c．钠离子的符号为Na⁺     d．钠在化学反应中易得到电子
（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；小苏打受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）在Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生．则反应后所得溶液中含有的金属离子有Al³⁺ 和Fe²⁺；反应后溶液的质量比原混合溶液的质量小（填“大”或“小”）；写出有关反应的一个化学方程式Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）．
（4）某工厂利用废铁屑和废硫酸起反应来制取硫酸亚铁．现有废硫酸49t（H₂SO的质量分数为10%），与足量的废铁屑起反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据钠原子的结构图进行分析；
（2）根据反应物、生成物以及反应条件书写化学方程式；
（3）依据活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，所以铁可以置换出铜与银但不能置换出铝，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃全部被置换生成Cu、Ag和Fe（NO₃）₂溶液，A1（NO₃）₃不反应，再利用反应时金属的原子量可对溶液质量的改变进行分析，确定溶液质量的变化；
（4）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）a、由图片信息可知为钠元素的相关信息，则元素名称为钠，带有金字旁，属于金属元素，故说法正确；
b、由图片信息可知，钠原子的质子数为11，故说法正确；
c、钠元素的最外层有1个电子，容易失去电子，形成钠离子Na⁺，故说法正确；
d、钠元素的最外层有1个电子，容易失去电子，故故说法错误．
故选：d；
（2）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；小苏打（NaHCO₃）受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故填：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃与铁发生置换反应，得到Cu、Ag，铁粉过量，所以滤出固体中含Fe；反应后的溶液中即滤液不再含的Cu（NO₃）₂、AgNO₃，而是含有生成的Fe（NO₃）₂；由于Al（NO₃）₃不与Fe发生反应，所以滤液中还含有Al（NO₃）₃；
依据该置换反应的过程是Fe十2AgNO₃=Fe（NO₃） ₂+2Ag；Fe+Cu（NO₃） ₂=Fe（NO₃） ₂+Cu反应的铁与铜银的原子量关系可知：该两个反应发生时“铁”置换银与铜时反应的铁都小于生成的“铜和银”，故溶液质量减小；该过程中共发生两个化学反应：铁和硝酸铜的置换反应，铁和硝酸银的置换反应；
故答案为：Al³⁺ 和Fe²⁺；小；Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）．
（4）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：$\frac{98}{152}$=$\frac{49\\;t×10%}{x}$
解得x=7.6 t                         
答：可生产硫酸亚铁7.6 t．

点评 此题是对金属活动性顺序的考查，解题的关键是掌握金属活动性顺序表的意义，只有这样才能做出正确的判断．