Question

19．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，现在，铁是世界上年产量最多的金属．

（1）如图1是元素周期表中铁元素的有关信息和铁的原子结构示意图．下列说法正确的是B（填字母）
A铁在化学变化中容易得到电子 B铁元素的原子序数是26 C铁的相对原子质量是55.85g D铁离子的符号为Fe²⁺（2）如图2是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和制取CO．
（3）如图3是实验室模拟工业炼铁的装置图．
①A装置硬质玻璃管里可观察到的现象是红色粉末变为黑色，所发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②B装置中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊．
③C处酒精灯的作用是点燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空气．
（4）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来．若用铝与氧化铁反应来制取22.4kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据图中元素周期表可以获得的信息：相对原子质量、元素符号、元素种类等，进行分析判断即可；
（2）根据焦炭的作用考虑；
（3）根据一氧化碳检验还原性，与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式以及一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，进行分析解答；
（4）根据化学方程式和需要单质铁的质量，列出比例式，就可计算出所消耗铝的质量．

解答 解：（1）A、铁的最外层电子数为2，所以铁在化学变化中容易失去电子，故A错误；
B、根据图中元素周期表可以获得的信息，铁元素的原子序数是26，故B正确；
C、根据图中元素周期表可以获得的信息，铁的相对原子质量是55.85，没有g，故C错误；
D铁离子的符号为Fe³⁺，故错误；
故选：B；
（2）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；故填：燃烧提供能量；制取CO；
（3）①一氧化碳检验还原性，与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，A装置硬质玻璃管里可观察到的现象是红色粉末变为黑色，反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：红色粉末变为黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以B装置中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊；故填：澄清石灰水变浑浊；
③一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，一氧化碳具有可燃性，燃烧生成二氧化碳，装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯，这样做的目的是点燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空气．故填：点燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空气；
（4）设需加原料铝的质量为x
Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe
            54                        112
           x                          22.4kg
$\frac{54}{x}=\frac{112}{22.4kg}$
解得：x=10.8kg
答：需在反应中加入原料铝的质量是10.8kg．

点评 本题考查了原子结构示意图、化学方程式的书写和根据化学方程式的计算，侧重知识的综合应用．