Question

6．金属是现代生活、工业生产以及科学研究中应用极为普遍的一类材料．

（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯是在光线不足时常用的照明用具．
①图1中标示的物质属于金属材料的有①②④（填序号）．
②灯管后面的反光片为铝箔．铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性．
（2）Cu、Fe、Mg三种金属在稀盐酸里的反应现象如右图2所示：
写出其中一个反应的化学方程式Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（3）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
①我国古代将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜矿（Cu₂O）和木炭粉混合加热至800℃左右，即可得到与黄金外观相似的“药金”．
I．该方法不能制得金（Au）是因为反应物中不含有金元素；
II．“药金”是合金（填“纯金属”或“合金”）；
②钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图3所示：
I．TiCl₄在高温下与足量Mg反应置换反应生成金属Ti，该反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
II．上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入稀盐酸（或稀硫酸）除去．
（4）某钢铁厂日产含杂质4%的生铁2240吨，假如在冶炼过程中有4%的铁损失，则需要含氧化铁质量分数为
80%的赤铁矿石4000吨．

Answer 1

分析 （1）①根据金属材料包括金属单质及合金，从中找出金属材料；②利用金属的延展性可把金属压成片、拉成丝；
（2）由图示和金属活动性顺序可得；
（3）利用质量守恒定律中元素种类不变可以确定是否能得到金；依据转化过程可对钛的冶炼过程进行讨论；
（4）根据化学变化前后元素质量不变，生铁中所含铁的质量与赤铁矿石中所含铁元素质量相等，利用这一等量关系解决本问题，其中赤铁矿石中铁元素质量即铁矿石中氧化铁所含铁元素的质量．

解答 解：（1）①金属单质及合金都属于金属材料，①铁螺丝钉、②铝箔反光片、④铜质插头都属于金属材料；
②利用金属铝具有良好的延展性可把金属铝制成片；
（2）由图中Y表面没有气泡可得Y为金属铜；由实验现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Fe、Cu，镁、铁分别与稀盐酸反应生成相应的盐酸盐和氢气，其反应的化学方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3））①由质量守恒定律可知原反应物中无金元素，所以生成物种中不会有金元素，这种方法不能真正得到黄金；得到的药金应为锌-铜合金．
②在高温下TiCl₄与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
上述生产过程中得到的金属钛中混有的少量金属杂质为铁和镁，所以可加入稀盐酸或稀硫酸除去．
（4）解：设需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石为x
2240t×（1-4%）=x×80%×$\frac{56×2}{160}$×（1-4%）
x=4000t
故答案为：
（1）①：①②④；②延展；
（2）Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（3）①Ⅰ：反应物中不含有金元素；Ⅱ：合金；
②I：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂； II：稀盐酸（或稀硫酸）．
（4）4000

点评 本题除了考查金属以及金属材料的性质和活动性顺序，还多方面开放性的考查灵活运用知识的能力．