题目内容
金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容．
（1）如图1是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是
A．铝原子的质子数为13 B．在化合物中铝通常显+3价
C．铝是地壳中含量最多的元素 D．铝可作导线是由于它具有良好的导电性
（2）某化学小组用一定量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液进行了如图2实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究．
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】①只有Zn（NO3）2 ②Zn（NO3）2、AgNO3
③Zn（NO3）2、Cu（NO3）2 ④Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是 （填标号），其理由是 ．
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整．
（3）如图3是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和 ；
（4）有铁生成的化学方程式为 ．
（5）称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不参与反应）放入烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（包括烧杯的质量，且气体的溶解度忽略不计）．试计算石灰石中杂质的质量分数．
（1）如图1是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是
A．铝原子的质子数为13 B．在化合物中铝通常显+3价
C．铝是地壳中含量最多的元素 D．铝可作导线是由于它具有良好的导电性
（2）某化学小组用一定量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液进行了如图2实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究．
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】①只有Zn（NO3）2 ②Zn（NO3）2、AgNO3
③Zn（NO3）2、Cu（NO3）2 ④Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整．
| 实验步骤 | 现象 | 有关反应的化学方程式 |
| 取少量固体B，滴加 | 有气泡产生 |
（4）有铁生成的化学方程式为
（5）称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不参与反应）放入烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（包括烧杯的质量，且气体的溶解度忽略不计）．试计算石灰石中杂质的质量分数．
考点：金属的化学性质,铁的冶炼,原子结构示意图与离子结构示意图,地壳中元素的分布与含量,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题：金属与金属材料
分析：（1）根据铝原子结构示意图和地壳中最多的元素，能做导线的原因考虑本题；
（2）【交流讨论】根据铜能与硝酸银反应考虑是否存在硝酸银；只要是锌过量滤液中只含有硝酸锌，检验锌过量就是利用锌与酸反应来考虑；
（3）根据焦炭的作用考虑，根据方程式的写法写出反应原理；
（4）根据质量守恒定律，反应前后减少的质量为二氧化碳的质量，利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，进而可求样品中杂质的质量，即可求出石灰石中杂质的质量分数．
（2）【交流讨论】根据铜能与硝酸银反应考虑是否存在硝酸银；只要是锌过量滤液中只含有硝酸锌，检验锌过量就是利用锌与酸反应来考虑；
（3）根据焦炭的作用考虑，根据方程式的写法写出反应原理；
（4）根据质量守恒定律，反应前后减少的质量为二氧化碳的质量，利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，进而可求样品中杂质的质量，即可求出石灰石中杂质的质量分数．
解答：解：
（1）原子结构示意图中圆圈内数字就是质子数；所以铝原子质子数是13；由于铝原子最外层电子数是3易失去3个电子，显+3价；地壳中含量最多的元素是氧；铝做导线就是因为铝具有导电性；
（2）猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO3）2 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以有铜剩余时不可能存在硝酸银，也就是说只要有硝酸银时，一定也含有硝酸铜；如果猜想①成立说明锌把硝酸银、硝酸铜都反应完了，如果能鉴别出剩余固体中含有锌，就能说明锌过量，铜和银都被它置换出来，由于锌能与酸反应产生氢气，所以向固体中加入盐酸，如果有气体产生，说明锌有剩余，溶液中只存在硝酸锌这一种溶质；反应物是锌和盐酸，生成物是氯化锌和氢气，用观察法配平，在氢气后面标上上升符号；
（3）因为焦炭燃烧放出大量的热，给炼铁提供热量，同时碳燃烧生成二氧化碳，碳再与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作为炼铁的还原剂；
（4）依据质量守恒定律可知生成CO2的质量为：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
设石灰石中CaCO3的质量为x．
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 4.4g
则
=
，解得 x=10g
所以样品中杂质的质量是12.5g-10g=2.5g
石灰石中杂质的质量分数为：
×100%=20%
答：石灰石中杂质的质量分数为20%．
故答案为：
（1）C；（2）②；猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO3）2 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以不可能存在硝酸银；
（3）制取CO；Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；（4）20%
（1）原子结构示意图中圆圈内数字就是质子数；所以铝原子质子数是13；由于铝原子最外层电子数是3易失去3个电子，显+3价；地壳中含量最多的元素是氧；铝做导线就是因为铝具有导电性；
（2）猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO3）2 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以有铜剩余时不可能存在硝酸银，也就是说只要有硝酸银时，一定也含有硝酸铜；如果猜想①成立说明锌把硝酸银、硝酸铜都反应完了，如果能鉴别出剩余固体中含有锌，就能说明锌过量，铜和银都被它置换出来，由于锌能与酸反应产生氢气，所以向固体中加入盐酸，如果有气体产生，说明锌有剩余，溶液中只存在硝酸锌这一种溶质；反应物是锌和盐酸，生成物是氯化锌和氢气，用观察法配平，在氢气后面标上上升符号；
（3）因为焦炭燃烧放出大量的热，给炼铁提供热量，同时碳燃烧生成二氧化碳，碳再与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作为炼铁的还原剂；
（4）依据质量守恒定律可知生成CO2的质量为：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
设石灰石中CaCO3的质量为x．
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 4.4g
则
| 100 |
| x |
| 44 |
| 4.4g |
所以样品中杂质的质量是12.5g-10g=2.5g
石灰石中杂质的质量分数为：
| 2.5g |
| 12.5g |
答：石灰石中杂质的质量分数为20%．
故答案为：
（1）C；（2）②；猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO3）2 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以不可能存在硝酸银；
| 实验步骤 | 现象 | 有关反应的化学方程式 |
| 取少量固体B，滴加稀盐酸 | 有气泡产生 | Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ |
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点评：本题容易出错的地方是对几种猜想正误的判断，要知道铜能与硝酸银反应，只要有一种金属剩余，则排在该金属后面的金属阳离子就不存在．
练习册系列答案
寒假天地重庆出版社系列答案
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| B、滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn （NO3）2、Fe（NO3）2 |
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