题目内容

3.钢铁被誉为现代工业的筋骨,是应用最广泛的金属材料.
(1)炼铁的原料是焦炭、铁矿石、石灰石.
(2)常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂.请将下列脱氧中的主要反应的化学方程式补充完整:
    4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,此反应的基本类型是化合反应.
(3)将纯铁片和生铁片互相刻画.纯铁片上留下明显的划痕,说明合金的硬度比组分金属的硬度大.
(4)向AgNO3和Cu(N03)2的混合溶液中加入一定量Al粉和Zn粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生.则滤液中一定含有的溶质是Al(NO3)3(填写物质的化学式,下同),滤渣中一定含有的物质是Zn、Cu、Ag.
(5)14.0g含杂质的铁粉样品与足量稀硫酸反应,产生氢气的质量与时间关系如图1所示(杂质不与酸、碱、盐反应).则样品中铁的质量分数为80%,另外取ag该铁粉样品于烧杯中与足量硫酸铜溶液反应,充分反应后生成铜的质量与时间关系如图2所示,则a为7g.

分析 (1)根据炼铁的原理解答;
(2)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,据此由反应的化学方程式推断反应物的化学式;由反应特征确定反应类型;
(3)合金要比组成它的纯金属的硬度大解答;
(4)在金属活动性顺序中,铁>氢>铜>银,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;
(5)根据生成氢气的质量求出样品中所含铁的质量分数;根据生成铜的质量求出样品中所含铜的质量分数.

解答 解:(1)炼铁的原料是、焦炭、铁矿石、石灰石;
(2)根据反应的化学方程式,设未知反应物的化学式为X,应物中铁、氧、氢原子个数分别为4、10、8,反应后的生成物中铁、氧、氢原子个数分别为4、12、12,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X含有2个氧原子和4个氢原子,则每个X子由1个氧原子和2个氢原子构成,则物质X的化学式为H2O.该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;
(3)将纯铁片和生铁片互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,说明生铁的硬度比纯铁的硬度大;
(4)向含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中加入一定量的Al和Zn,则铁粉能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,生成的铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故在硝酸银和硝酸铜同时存在时,铝首先与硝酸银、硝酸铜反应,铝反应完,锌再与硝酸银、硝酸铜反应,滤渣中加入稀盐酸,发现有气泡产生,则滤渣中一定含有锌,可能有剩余的铝,故滤渣中一定含有锌、铜和银,滤液中一定含有硝酸铝;
(5)设样品中所含铁的质量为x
Fe+H2SO4 =H2↑+FeSO4
56        2
x         0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.4g}$
x=11.2g
样品中铁的质量分数$\frac{11.2g}{14.0g}$×100%=80%
②设与硫酸铜完全反应的铁的质量为y,
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56             64                      
y             6.4g
$\frac{56}{x}=\frac{64}{6.4g}$
y=5.6g
    则a为:$\frac{5.6g}{80%}$×100%=7g.
故答案为:
(1)焦炭;
(2)H2O;化合反应
(3)合金的硬度比组分金属的硬度大;
(4)Al(NO3)3;Zn、Cu、Ag; 
(5)80%; 7

点评 金属活动顺序表中铝、锌、铜、银的金属活动性强弱,及其金属活动性顺序表的应用,是中考的热点.

练习册系列答案
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猜想二:可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙;
猜想三:可能含有氢氧化钠和碳酸钠;
猜想四:可能含有氢氧化钠和氢氧化钙.
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【实验设计与分析】小红、小亮同学分别设计了如下实验,并根据实验现象得出了相关结论:
 实验步骤实验现象实验结论
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小亮取样于试管中,通入二氧化碳气体试管中出现白色浑浊猜想四成立
(1)你认为小红同学对实验结果的判断是否正确?请说明理由.不正确,因为如果盐酸不足,盐酸和氢氧化钠反应后,没有剩余盐酸与碳酸钠反应,也会看不到气泡
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【反思拓展】我们在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否过量.

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