题目内容

4.金属具有广泛的应用.
(1)2017年4月23日,我国首架大型客机C919飞机在上海浦东机场进行高滑抬前轮试验,为C919的首飞打下坚实基础.
如图1所示,飞机大量使用了金属材料,用钛合金制作飞机主要是因为钛合金C(填序号).

A.熔点高B.密度大C.抗腐蚀性能好
(2)同学们设计了如图2所示的实验,证明金属活动性顺序是Zn>H>Cu>Ag,则溶液A和溶液B分别是硝酸银溶液、稀硫酸或稀盐酸.
(3)将一定量的锌和铝投入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得滤渣和滤液.将滤渣洗涤、干燥,取滤渣滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤渣中可能含有的物质的化学式是Cu;取滤液滴加氯化钠溶液,无明显现象,则滤液中可能含有的溶质的化学式是Cu(NO3)2.
(4)工业上,用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是氧化铁)炼铁的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2,计算含氧化铁160t的赤铁矿,理论上能冶炼出铁的质量为112t.

分析 (1)根据合金的优点来分析;
(2)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;可根据“反应则活泼,不反应则不活泼”进行分析判断;
(3)根据已有的金属活动性顺序进行分析解答即可,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,活泼的金属能与酸反应生成氢气;
(4)根据赤铁矿的主要成分是氧化铁以及炼铁的原理分析;结合化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数,进行分析解答.

解答 解:(1)用钛合金制作飞机主要是因为钛合金抗腐蚀性好;故填:C;
(2)在图2用到了铜丝、铜片、锌片和两种溶液,为了达到实验目的,通过铜能与硝酸银反应,比较出铜、银的活泼性强弱;再通过锌能与酸反应铜不与酸反应来比较铜、锌的金属活动性强弱,由此可以证明Zn>H>Cu>Ag,所以溶液A是硝酸银溶液,溶液B是稀硫酸或稀盐酸;故填:硝酸银溶液;稀硫酸或稀盐酸;
(3)锌、铝、银、铜三者的金属活动性顺序为铝>锌>铜>银,往硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铝和锌,先置换最弱的金属,然后再置换较强的;
取滤渣滴加稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定无铝和锌,因为铝和锌能与酸反应产生氢气;由于银的活动性最弱,所以银一定会被置换,故滤渣中一定有银;滤渣中可能含有的是铜,故填:Cu;
取滤液滴加氯化钠溶液.无明显现象,所以判断滤液中一定不含有硝酸银;铝和锌全部参加反应,故滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铝;铜是否全部被置换无法确定,故滤液中可能含有的物质是硝酸铜,故填:Cu(NO3)2;
(4)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\;}}{\;}$2Fe+3CO2.
由质量守恒定律,反应前后铁元素的质量不变,160t氧化铁中铁元素的质量即为炼出铁的质量,160t氧化铁中铁元素的质量为160t×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=112t.
故填:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;112.

点评 理解元素的存在形式与其化学性质间的联系,理解合金的含义、金属的活动性、金属的化学性质等知识,是解题的前提.

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