Question

6．金属材料与人类的生产和生活密切相关．请回答：
（1）大多数金属是人类从矿石中提取的．如用赤铁矿（主要成分为氧化铁）和一氧化碳来炼铁，其反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）小芳根据生活中铝制品不易生锈而铁制品容易生锈，得出铁的话动性比铅强．小亮不这么认为，小亮的理由是：铝在常温下能跟氧气发生反应，生成一种致密而坚固的氧化铝薄膜，阻止了内层的铝进一步被氧化，从而对铝制品起到保护作用；
（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．
①滤液中一定含有的溶质是MgCl₂（填化学式）；
②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe（填化学式）．
（4）黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金，黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质．处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如图（杂质不溶于水、不参与反应）：
①步骤Ⅱ中产生气体的化学反应方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；CuSO₄+Zn═ZnSO₄+Cu．
②下列说法中错误的是D（填字母序号）．
A、Ⅰ、Ⅱ的操作中均包含过滤        B．浓液A中ZnSO₄的质量大于CuSO₄
C、溶液A的质量小于溶液B           D、溶液C中溶质的质量分数小于溶液B．

Answer 1

分析 （1）根据已有的铁的冶炼和生锈的知识进行分析解答，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（2）考虑铝在常温下能跟氧气发生反应，生成一种致密而坚固的氧化铝薄膜；
（3）根据镁的金属活动性比铜、铁强，镁会先于氯化铜反应，置换出铜进行分析；
（4）根据金属与酸、盐的溶液反应的规律书写化学方程式．

解答 解：
（1）一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，故其化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）铝制品不易生锈而铁制品容易生锈，是因为铝在常温下能跟氧气发生反应，生成一种致密而坚固的氧化铝薄膜，阻止了内层的铝进一步被氧化，从而对铝制品起到保护作用；
（3）镁的金属活动性比铜、铁强，镁会先于氯化铜反应，置换出铜，所以在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．①滤液中一定含有的溶质是MgCl₂；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe．故填：MgCl₂；Cu、Fe；
（4））①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑；CuSO₄+Zn═ZnSO₄+Cu．
②A、由图可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜；
B、因氧化锌的质量大于氧化铜，另外锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜；
C、溶液A加入锌后，反应的化学方程式分别为：H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑；CuSO₄+Zn═ZnSO₄+Cu；对反应H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑分析可知，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中出来2份质量的氢气，使得溶液质量增加，对于反应CuSO₄+Zn═ZnSO₄+Cu来说，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中析出64份质量的铜，也使得溶液质量增大；故溶液A的质量小于溶液B；
D、溶液C为饱和溶液，质量分数达到同温度下的最大值，故D错误；
故选D．
故答案为：
（1）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）铝在常温下能跟氧气发生反应，生成一种致密而坚固的氧化铝薄膜，阻止了内层的铝进一步被氧化，从而对铝制品起到保护作用；
（3）①MgCl₂； ②Cu、Fe；（4）①Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑； ②D．

点评 本题考查的是金属与金属材料的知识，考查学生根据反应原理书写化学方程式的能力，化学方程式书写经常出现的错误有不符合客观事实、不遵守质量守恒定律、不写条件、不标符号等．