Question

15．人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬．

Ⅰ．金屬元素在自然界中分布很廣，在地殼中主要以礦物形式存在．圖甲礦石的主要成分不屬于氧化物的是B（填序號），孔雀石中銅元素的化合價+2；如將一定量的鐵加入到硫酸銅和硫酸鋅的混合溶液中，充分反應后，濾液中一定含有的溶質(zhì)是硫酸亞鐵和硫酸鋅，濾渣中一定含有銅．
Ⅱ．鐵是應用最廣泛的金屬．
（1）某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵的化學原理，用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實驗裝置如圖乙．
①實驗中玻璃管里固體粉末的顏色變化是紅色變成黑色，澄清的石灰水中發(fā)生反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
②該裝置有何不妥？沒有尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 Ⅰ、根據(jù)礦石的主要成分分析不屬于氧化物的礦石；根據(jù)化合價原則求出元素的化合價；根據(jù)金屬的活動性分析判斷濾液中一定含有的溶質(zhì)濾渣中一定含有的物質(zhì)．
Ⅱ、一氧化碳具有還原性，可與氧化鐵反應生成黑色的鐵和二氧化碳，二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水．據(jù)此分析回答；根據(jù)尾氣中含有一氧化碳，有毒能污染空氣分析．

解答 解：Ⅰ、赤鐵礦、鋁土礦的主要成分分別是Fe₂O₃、Al₂O₃，均是由兩種元素組成的且有一種是氧元素的化合物，均屬于氧化物．孔雀石中主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃是由四種元素組成的化合物，不屬于氧化物；
在Cu₂（OH）₂CO₃中設銅的化合價為x，則2×x+（-2）×2+（-1）×2+（+4）+（-2）×3=0，解得  X=+2；
由于在金屬活動順序表中，鐵在銅的前面，在鋅的后面，所以向硫酸銅和硫酸鋅的混合溶液中加入一定量的鐵粉，鐵可以硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，不能和硫酸鋅發(fā)生反應；充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，如果鐵粉過量，則濾渣中含有鐵粉和銅粉，如果鐵粉恰好完全反應，則濾渣中只有銅，所以濾渣中一定有銅；無論鐵粉是否過量，濾液中都一定有反應后生成的硫酸亞鐵和不和鐵發(fā)生反應的硫酸鋅；
故答案為：B，+2，硫酸亞鐵和硫酸鋅，銅．
Ⅱ、①在高溫的條件下，一氧化碳將紅色的氧化鐵還原為黑色的鐵粉，同時生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；故填：紅色變成黑色；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②由于該反應的尾氣中含有一氧化碳，有毒能污染空氣．所以，該裝置的缺陷是：沒有進行尾氣處理；
故答案是：沒有尾氣處理裝置．

點評 熟記氧化物的定義、化合價原則、金屬活動順序表，并會加以運用是解答本題的基礎．本題還考查了一氧化碳還原氧化鐵的反應原理、步驟、實驗現(xiàn)象、尾氣處理以及應用．要注意有毒氣體不能隨意排放，必須經(jīng)過處理后變成無害物質(zhì)再排放．