Question

鋼鐵是人們?nèi)粘Ｉ�活中不可缺少的材料，廚具、建筑物中都大量使用了金屬材料．
（1）在煉鐵爐中焦炭的作用是通過燃燒提供能量和

 

；以磁鐵礦（主要成分為Fe₃O₄）為原料煉鐵的化學方程式為

 

（2）在實驗室里，可以利用如圖所示的裝置進行實驗．
①B處可觀察到什么現(xiàn)象

 

？
②C處酒精燈的作用是什么

 

？
（3）全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產(chǎn)量

1

4

，這給人類帶來了巨大的損失．現(xiàn)有一批鐵質螺絲釘生銹，請寫出用化學方法除銹的化學方程式

 

．
（4）亮亮同學用稀鹽酸和另一種溶液，驗證了Mg，F(xiàn)e，Cu，Ag四種金屬的活動性順序是依次減弱的．請回答下列問題：
①亮亮所用的另一種溶液是

 

；
②說明Mg比Fe活潑的實驗現(xiàn)象是

 

；
③說明Cu比Ag活潑的實驗現(xiàn)象是

 

．
（5）我國在金屬冶煉方面有著悠久的歷史，南北朝時期就開始冶鑄黃銅．黃銅是由銅和鋅組成的，可以用來制造機器、電器零件及日用品．現(xiàn)為測定某黃銅樣品中銅的含量，取該黃銅樣品10g，放入100g的稀鹽酸中，恰好完全反應．此時燒杯內(nèi)各物質的總質量為109.8g．試計算：該黃銅樣品中銅的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：鐵的冶煉,金屬活動性順序及其應用,酸的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算,金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)在煉鐵過程中焦炭發(fā)生的化學反應分析其作用回答；
（2）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁以及一氧化碳有毒進行解答；
（3）根據(jù)鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水進行解答；
（4）根據(jù)金屬活動性順序表及其應用分析，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來；
（5）根據(jù)黃銅的成分銅和鋅的性質可知，加入稀鹽酸時，只有鋅與鹽酸反應生成了氯化鋅和氫氣；根據(jù)質量守恒定律，燒杯內(nèi)質量的減少的質量即生成的氫氣質量，據(jù)此根據(jù)反應的化學方程式列式計算出參加反應鋅的質量，進而計算出銅的質量和銅的質量分數(shù)．

解答：解：（1）在煉鐵過程中焦炭的作用有兩個：①通過燃燒放熱提供熱源，②通過一系列化學變化提供還原劑一氧化碳；以磁鐵礦（主要成分為Fe₃O₄）為原料煉鐵的化學方程式為：Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂；故填：生成還原劑一氧化碳；Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂；
（2）①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以B處可觀察到澄清石灰水變渾濁；故填：澄清石灰水變渾濁；
②一氧化碳有毒，排放到空氣中會造成污染，所以C處酒精燈的作用是將一氧化碳轉化為二氧化碳，防止污染空氣；故填：將一氧化碳轉化為二氧化碳，防止污染空氣；
（3）稀鹽酸和氧化鐵反應能生成氯化鐵和水，所以可用稀鹽酸除銹，反應的化學方程式分別為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；故填：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（4）由金屬活動性順序表及其應用可知，運用稀鹽酸首先可驗證鎂比鐵活潑，鎂、鐵比銅、銀活潑．因為稀鹽酸和鐵鎂能反應生成氫氣而銅銀與稀鹽酸不反應不產(chǎn)生氫氣，且鎂比鐵產(chǎn)生氫氣的速度快．但不能驗證銅和銀的金屬活動性．利用在金屬活動順序表中前面的金屬能把后面的金屬從它的化合物的溶液中置換出來，可用硝酸銀的溶液來比較銅銀的活動性．所以：
①亮亮所用的另一種溶液是：硝酸銀溶液；
②說明Mg比Fe活潑的實驗現(xiàn)象是：鎂與稀鹽酸反應速度比鐵與稀鹽酸反應速度快；
③說明Cu比Ag活潑的實驗現(xiàn)象是：銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲的表面有銀白的金屬生成，溶液由無色逐漸變成藍色．
故答案為：①硝酸銀溶液；②鎂與稀鹽酸反應速度比鐵與稀鹽酸反應速度快；③銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲的表面有銀白的金屬生成，溶液由無色逐漸變成藍色；
（5）根據(jù)質量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質量為：10g+100g-109.8g=0.2g．
設黃銅樣品中鋅的質量為x，
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑  
65              2
x             0.2g

65

x

=

2

0.2g

x=6.5g           
黃銅樣品中銅的質量分數(shù)為：

10g-6.5g

10g

×100%=35%．
答：黃銅樣品中銅的質量分數(shù)為35%．

點評：了解鐵的生銹的實質，掌握鐵的冶煉原理、原料、實驗現(xiàn)象、發(fā)生的主要反應是解題的前提條件．