Question

14．郑徐高铁预计于今年8月底开通，届时开封到上海只需4小时，大大方便了人们的出行．高铁的修建需要使用大量金属材料．
（1）工业上常用一氧化碳和赤铁矿炼铁，写出该反应的化学方程式．
（2）用实验验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，请写出一种可行方案所需的物质．
（3）将锌粉加入到含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中，充分反应后过滤．
①往滤液中加盐酸，若无明显现象，请分析滤渣的成分．
②若滤渣中含有两种金属，请分析滤液的成分．

Answer 1

分析 （1）根据赤铁矿的主要成分是氧化铁分析；
（2）要比较三种金属的活动性，常取中间金属的盐溶液与两边的金属反应来验证三种金属的活动性，或取中间金属与两边的金属的盐溶液反应来验证三种金属的活动性；
（3）①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，利用此知识分析即可；
②若滤渣中只含有两种金属，应该是铜和银，所以滤液中一定含有的金属离子是锌离子进行分析．

解答 解：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）要验验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，常取中间金属的盐溶液与两边的金属反应来验证三种金属的活动性，或取中间金属与两边的金属的盐溶液反应来验证三种金属的活动性；
（3）①根据“充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸无明显现象”，所以说明AgNO₃ 完全反应，但是硝酸铜是否有剩余不清楚．则滤渣一定含有会有银，可能含有铜，还可能含有锌；
②若滤渣中只含有两种金属，应该是铜和银，所以滤液中一定含有的金属离子是锌离子，可能含有铜离子；
故答案为：（1）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）Fe、A1₂ （SO₄）₃溶液、CuSO₄溶液；或铝、硫酸亚铁溶液、铜；
（3）①一定含有银，可能含有铜和锌；
②一定含有Zn（NO₃）₂，可能含有Cu（NO₃）₂．

点评 本题主要考查了学生对金属活动顺序表的运用以及半待定量（如一定量、过量、少量等）概念的理解和掌握．