题目内容

20．郑开轻轨的建成使郑州到开封的旅行更加方便．
（1）轻轨的外壳采用铝合金材料而不用纯铝的原因是铝合金的硬度比纯铝大．铺设轻轨需要大量的钢铁，请写出工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe．
（2）每年因锈蚀而报废的铁制品约占年产量的20%～40%，铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的水和氧气共同作用的结果．
（3）工业上常用稀盐酸除铁锈，写出该反应的化学方程式Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
（4）康康同学用稀盐酸和另一种溶液，验证了Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性顺序是依次减弱的．请回答下列问题：
①康康所用的另一种溶液是硝酸银溶液．
②说明Cu比Ag活泼的实验现象铜丝表面有一层银白色物质生成．
（5）在实验室里称取3.25g锌放入烧杯中，向其中加入50g一定质量分数的稀硫酸，恰好完全反应．则稀硫酸中溶质的质量分数是多少？

分析 （1）根据合金的性质进行分析；根据工业炼铁是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据铁生锈的条件进行分析解答；
（3）根据氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水解答；
（4）根据金属活动性顺序表及其应用分析，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）根据化学方程式及溶液质量分数的计算方法分析．

解答 解：（1）合金比组成它的纯金属的硬度大，则铝合金材料的硬度比纯铝大，故轻轨的外壳用铝合金材料而不用纯铝；工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe；
故答案为：铝合金的硬度大于纯铝；3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe．
（2）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的水和氧气共同作用的结果；
故答案为：水和氧气；
（3）氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
故答案为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（4）①由金属活动性顺序表及其应用可知，运用稀盐酸首先可验证镁比铁活泼，镁、铁比铜、银活泼．因为稀盐酸和铁镁能反应生成氢气，而铜银与稀盐酸不反应不产生氢气，且镁比铁产生氢气的速度快．但不能验证铜和银的金属活动性．利用金属活动顺序表中前面的金属能把后面的金属从它的化合物的溶液中置换出来，可用硝酸银溶液来比较铜银的活动性；
②说明Cu比Ag活泼的实验现象是：铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝的表面有银白的金属生成；
故填：①硝酸银溶液  ②铜丝表面有一层银白色物质生成．
（5）设：稀硫酸中溶质的质量分数为X
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65      98
3.25g   50g．X
$\frac{65}{98}=\frac{3.25g}{50g•X}$
X=9.8%
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%．

点评 本题考查金属与合金的性质，化学方程式的书写，金属的活动性，根据化学方程式的计算等，要熟练掌握．

练习册系列答案
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【查阅资料】
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②二氧化碳与高锰酸钾不反应．
③二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：
5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X，其中X的化学式是：H2SO4．
④二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O．
根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究．
【实验探究】
甲同学进行了如下图所示A、B两个实验：

实验现象为 A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊．
由此甲同学认为：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素．
乙同学认为甲同学的方案不合理，于是进行了如下图所示实验（夹持装置略去）：

【结论与反思】
（1）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素．
（2）上图C装置的作用是吸收二氧化硫．
（3）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊．
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