Question

20．鐵及其化合物在生活生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．請回答下列問題：
（1）在盛有氧氣的集氣瓶中點燃細鐵絲發(fā)生劇烈燃燒的化學(xué)方程式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（2）把鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，充分反應(yīng)后，過濾，為確定濾渣和濾液的成分，甲同學(xué)向濾渣中滴加稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生； 乙同學(xué)向濾液中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀．根據(jù)兩同學(xué)實驗的現(xiàn)象，分析下列結(jié)論不正確的是BD（填序號）．
A．濾渣中只含銀                       B．濾渣中一定含有銀，可能含有銅
C．濾液中一定有Ag⁺、Fe²⁺和Cu²⁺D．濾液中只含Ag⁺和Fe²⁺，不含Cu²⁺
【探究】廢舊金屬的回收利用．
廢鐵屑的主要成份是鐵，同時還有少量鐵銹（Fe₂O₃），生產(chǎn)動物飼料添加劑硫酸亞鐵的工藝之一如下圖所示：

（3）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Fe═3FeSO₄．
（4）濾液M中肯定含有的溶質(zhì)的化學(xué)式是FeSO₄、H₂SO₄；
（5）在化學(xué)反應(yīng)中，凡是有元素化合價變化的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)．下列反應(yīng)類型肯定屬于氧化還原反應(yīng)的是B（填字母編號）；
A．化合反應(yīng)    B．置換反應(yīng)    C．分解反應(yīng)    D．復(fù)分解反應(yīng)
（6）取表面含有多余氧化鎂的鎂條（無其它雜質(zhì)）2.5g，加入到足量的20.0g的稀硫酸中，充分反應(yīng)后，所得溶液的質(zhì)量為22.3g．求：①生成氫氣的質(zhì)量；②該鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，進行解答；
（2）根據(jù)三種金屬活動性強弱關(guān)系鐵＞銅＞銀，對將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中可能出現(xiàn)的變化進行分析，判斷反應(yīng)結(jié)束后剩余固體成分．
（3）根據(jù)氧化鐵都能和稀硫酸反應(yīng)，可以據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）加入的硫酸是過量的，所以在溶液中含有硫酸和反應(yīng)生成的硫酸亞鐵，可以據(jù)此解答該題；
（5）根據(jù)四種基本反應(yīng)類型的特點來解答該題；
（6）根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出氫氣的質(zhì)量，然后根據(jù)鎂和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式計算鎂的質(zhì)量解答．

解答 解：（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，故其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（2）根據(jù)三種金屬活動性強弱關(guān)系鐵＞銅＞銀，將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，鐵粉、銅粉都能與硝酸銀發(fā)生反應(yīng)得到銀，因此剩余固體中一定含有銀，甲同學(xué)向濾渣中滴加稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，說明鐵全部反應(yīng)；乙同學(xué)向濾液中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有硝酸銀，所以可確定銅和硝酸銀反應(yīng)且銅的量不足還有硝酸銀沒反應(yīng)；鐵和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，所以所得固體中只含有銀，所得溶液中含有亞鐵離子、銅離子和銀離子；所以BD說法不正確．
（3）氧化鐵都能和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸亞鐵和氫氣，而反應(yīng)生成了硫酸鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（4）加入的硫酸是過量的，所以在溶液中含有硫酸和反應(yīng)生成的硫酸亞鐵；
（5）根據(jù)四種基本反應(yīng)類型的特點可以知道，在置換反應(yīng)中有單質(zhì)參與和生成新的單質(zhì)，所以可以判斷在置換反應(yīng)中一定有化合價的變化，故選B；
（6）設(shè)：2.5g鎂條樣品中單質(zhì)鎂的質(zhì)量為x．
反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量：2.5g+20.0g-22.3g=0.2g．     
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24             2
x            0.2g
則$\frac{24}{2}=\frac{x}{0.2g}$，解得x=2.4g．
該鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{2.4g}{2.5g}$×100%=96%．
答：該鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)為96%．    
故答案為：
（1）3Fe+2O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；（2）BD；（3）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（4）FeSO₄、H₂SO₄；（5）B；（6）0.2g；96%．

點評 掌握化學(xué)方程式的書寫、鹽的化學(xué)性質(zhì)等知識，并學(xué)會分析信息、提取信息，并應(yīng)用所學(xué)知識結(jié)合所給信息進行解答，考查了學(xué)生分析、解決問題的能力．