Question

19．金属与人类的生产生活密切相关，牢固掌握金属的知识十分必要
【开发】目前人类开发和利用最重要的三种金属是铁、铜、铝．
（1）人类大规模开发和利用这三种金属的年限，铜最悠久，铁次之，铝只有百余年．
金属大规模开发和利用的先后顺序与下列叙述中的哪些因素有关？③④（序号）
①地壳中金属元素的含量②金属的导电性③金属的活动性④金属冶炼的难易程度
（2）人类使用的金属大多是由矿物冶炼得到，试写出工业上利用赤铁矿（主要成分为氧化铁）冶炼金属铁的化学方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）硬币就是由各种合金制成的，选择铸造硬币的金属不需考虑的因素是A．
A．导电性    B．耐腐蚀性C．硬度D．金属价格与硬币面值的吻合度
（4）黄铜常用于阀门、水管、散热器等，黄铜是由铜、锌制成的合金．取一块黄铜投入到一定量的硝酸银溶液中，充分反应后过滤．
①若滤渣中含有三种金属，写出该过程中发生反应的化学方程式Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
②若向滤液中滴加氯化钠溶液，有白色沉淀产生，则原滤液中所含有的溶质有AgN0₃、Zn（N0₃）₂（
写化学式）．
【保护】保护金属资源的措施包括防止金属锈蚀，对金属回收利用等．
（5）铁制品易锈蚀，铁生锈的条件是什么？很多铁制品表面镀铝防锈，其原理是什么？
（6）黄铜中的铜、锌都有较高的回收价值，现有1吨含锌32.5%的废黄铜，若先利用稀硫酸处理以使铜、锌分离，则至少需要溶质质量分数为20%的稀硫酸多少吨？

Answer 1

分析 （1）由题意可知，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活泼性有关；
（2）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（3）根据铸造金币的物质的性质考虑；
（4）根据金属活动性顺序分析解答；
（5）铁与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必要条件；显酸性的溶液、盐溶液能够促进金属生锈；
（6）根据黄铜的成分铜和锌的性质可知，加入稀硫酸时，只有锌与硫酸反应生成了硫酸锌和氢气；锌与硫酸恰好完全反应，反应后溶液为硫酸锌溶液，根据反应的化学方程式，由金属锌的质量计算恰好完全反应消耗硫酸的质量，利用溶质质量分数公式计算稀硫酸溶液的质量；

解答 解：
（1）金属的活泼性越弱、金属的冶炼越容易，则其使用越早，与金属的导电性强弱、金属的含量无关，
（2）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Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）铸造硬币的合金需要具备耐磨性、抗腐蚀性好、具有一定的金属光泽，价格不易过于贵重，不需要考虑其导电性；
（4）由金属活动性表可知，三种金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铜＞银，若滤渣中含有三种金属，说明锌有剩余，锌和硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，故其反应的化学方程式是：Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
若向滤液中滴加氯化钠溶液，有白色沉淀产生，说明了溶液中有硝酸银，则原滤液中所含有的溶质有硝酸银、硝酸锌；
（5）钢铁制品锈蚀的条件是与水和氧气充分接触．故填：与水和氧气充分接触．很多铁制品表面镀铝防锈，其原理是隔绝氧气；
（6）参加反应锌的质量为1t×32.5%=0.325t，
设消耗硫酸溶液质量为x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65     98
0.325t  x÷20%
$\frac{65}{0.325t}=\frac{98}{x÷20%}$
x=2.45t
答案：
（1）③④；
（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）A；
（4）①Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag；②AgN0₃、Zn（N0₃）₂；
（5）至少需要溶质质量分数为20%的稀硫酸2.45t．

点评 本题考查了金属的腐蚀与防护，非金属材料、有机高分子材料，侧重考查学生对基础知识的积累，题目难度不大．