Question

8．金属材料在生产、生活中的应用非常广泛．
（1）吃火锅用的锅体是由铜合金制造的，主要是因为铜合金具有很好的B（填序号）．
A．导电性        B．导热性       C．延展性
（2）金属锈蚀造成浪费．铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的水和氧气发生化学反应的过程．
（3）目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是A．
A．节约金属资源         B．合理开采矿物        C．防止钢铁生锈
（4）金属是一种重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属．下表表示了金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限．
根据图1中数据和有关的化学知识，你认为金属大规模开发、利用的先后顺序跟下列③⑤有关．
①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性；④金属的延展性；⑤金属冶炼的难易程度．
（5）实验室有锌片、铁片、铜片、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液7种物质，小红选择合适的物质，设计了以下三种方法对锌、铜、铁的金属活动性顺序进行验证．
①方法一所选用的3种物质是铁片、硫酸锌溶液和硫酸铜溶液．
②方法二所选用的3种物质是锌片、铜片和硫酸亚铁．
③方法三所选用4种物质是锌片、铁片、铜片和稀硫酸．
（6）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，其反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，在实验室里，可用图2所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色色变黑色，红色粉末氧化铁中的铁元素的化合价为+3价．
（7）某钢铁厂每天需消耗5 000t含Fe₂O₃80%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁2587.1t．（计算结果保留1位小数）
（8）某兴趣小组的同学对一批铁的样品（含有杂质，杂质不溶与水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中一位同学所用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应，实验数据如表：

	甲	乙	丙
烧杯+稀硫酸的质量	200	150	150
加入铁的样品的质量	9	9	14
充分反应后，烧杯+剩余物的质量	208.7	158.7	163.7

请你认真分析数据，回答下列问题：
①乙同学所用的稀硫酸与铁的样品恰好完全反应？
②计算铁的样品中铁的质量分数．（写出详细的计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据铜合金的导热性分析；
（2）根据铁制品锈蚀的条件进行解答；
（3）根据金属的回收利用的目的解答，回收金属就是为了节约金属资源；
（4）根据已有的金属的知识进行分析，金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚；
（5）在金属活动性顺序中，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，氢前的金属能与酸反应生成氢气；
（6）一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，铁粉为黑色；
（7）利用赤铁矿石的质量与赤铁矿石中氧化铁的质量分数和生铁中铁的质量分数，根据氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式，可以计算出生铁的质量；
（8）①由表中数据分析可知甲同学和乙同学的实验产生的氢气量相同，铁样品质量相同，但甲同学用的稀硫酸质量多，说明甲同学的实验稀硫酸过量；乙同学和丙同学的实验用稀硫酸质量相同，铁样品质量丙同学的多，而产生的氢气量仍相同，说明丙同学的实验铁样品过量，可以据此完成判断；
②上面分析已经知道，乙同学的实验是恰好完全反应的，所以计算时要用乙同学实验的数据，根据铁和稀硫酸反应的化学方程式，利用氢气质量得到铁的质量．

解答 解：（1）火锅的锅体是由铜合金制造的，主要是因为铜合金具有很好的导热性；
（2）铁制品锈蚀的条件：铁与空气中的氧气、水等发生的化学反应；
（3）回收利用金属是为了节约金属资源．
（4）金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚；
（5）①可以选用的另外一种药品是铁片，铁不与硫酸锌溶液反应，说明锌在铁的前面，铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁在铜的前面；
②可以选用的另外一种药品是硫酸亚铁溶液，锌能与硫酸亚铁反应，说明锌在铁的前面，铜不与硫酸亚铁反应，说明铁在铜的前面；
③可以选用的另外一种药品是稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，锌、铁均能与稀硫酸反应产生气体，且锌的反应比铁剧烈；
（6）红色的氧化铁粉末被还原为黑色的铁粉，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，其反应方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，化合物Fe₂O₃中的正负化合价的和为0，因为O元素的化合价为-3价，则铁元素的化合价为+3价；
（7）设日产含Fe 98%的生铁的质量为x．
    Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
     160          112
5000t×80%       x×98%
$\frac{160}{112}$=$\frac{5000t×80%}{x×98%}$
  x≈2587.1t．
（8）①由以上甲同学和乙同学的实验数据分析可知，9g铁样品能产生0.3g氢气，乙同学和丙同学的实验数据分析可知，150g稀硫酸能产生0.3g氢气，所以9g铁样品和150g稀硫酸能恰好完全反应，即乙同学的实验恰好完全反应；
②设参加反应的铁的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 
56              2
x             0.3g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.3}$
解得：x=8.4g
所以铁的样品中铁的质量分数为：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%
答：铁的样品中铁的质量分数为93.3%．
故答案为：（1）B；
（2）水、氧气；
（3）A；
（4）③⑤；
（5）铁片，硫酸亚铁，稀硫酸；
（6）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，+3价；
（7）2587.1；
（8）乙，93.3%．

点评 化学来源于生产生活，也服务于生产生活，因此在近年的中考中，与生产生活实际相关的情景题已渐渐成为亮点．另外，（8）题中的数据是以表格的形式给出的，所以此题的关键是通过观察、分析和比较表格中的多组数据，找出有用数据来进行解题．