Question

14．镁、铜、铁是生活中常见的金属．
（1）常见的铁矿石有赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、菱铁矿（FeCO₃）、黄铁矿（FeS₂）等．若用黄铁矿（FeS₂）矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体；CO在高温时与赤铁矿反应的方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，炼得的生铁合金容易生锈，请列出举一种防锈的方法在金属表面涂油漆．
（2）晓明同学为了验证铁、镁、铜的活动性顺序，已有的药品是镁带、铜丝、铁丝，那他还应选择的盐溶液是：FeCl₂（写化学式）．
（3）现有等质量X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价），则它们的相对原子质量由大到小的顺序为Y＞Z＞X．

Answer 1

分析 （1）根据炼铁选用的铁矿不仅要选含铁量高的，还要选“有害元素”少的进行解答；
（2）根据在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，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．设计实验证明金属的活动性顺序，可以使用活动性居中的金属为单质、强和弱的金属为盐溶液的方法，或是活动性居中的金属为盐溶液，强和弱的金属为单质的方法，也可以使用加酸观察是否产生气体的方法进行解答；
（3）根据X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价可知一定质量的金属完全反应产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析．

解答 解：（1）黄铁矿（FeS₂）含有硫元素，所以矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体二氧化硫；CO在高温时与赤铁矿反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；炼得的生铁合金容易生锈，防锈的方法：铁合金保持干燥，或在金属表面涂油漆；故填：黄铁矿（FeS₂）；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；在金属表面涂油漆；
（2）在金属活动性顺序中，Mg＞Fe＞Cu，用实验方法探究Mg、Fe、Cu三种金属的金属活动性强弱，根据已有的试剂是镁带、铜丝、铁丝，可以根据使用活动性居中的金属为盐、强和弱的金属为单质的方法，所以，可以使用氯化亚铁溶液；故填：FeCl₂；
（3）三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H₂的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H₂的质量是X＞Z＞Y，因此可判断相对原子质量是Y＞Z＞X．故填：Y＞Z＞X．

点评 掌握铁的冶炼方法和注意事项，了解金属元素的存在及常见的金属矿物．