Question

3．金屬與人類的生產生活密切相關，牢固掌握金屬的知識十分必要．
（1）下列用途是利用了金屬的導熱性的是d．
a．銅做導線　　　b．金做戒指
c．鋁合金做門窗　　　d．鐵鍋作炊具
（2）銀、鐵、銅是日常生活中經(jīng)常接觸到的三種技術，對Ag、Fe、Cu三種金屬活動性順序的探究，下列所選試劑組可行的是①③．
①Fe、Ag、CuSO₄溶液   ②Cu、Ag、FeSO₄溶液  ③Cu、FeSO₄溶液、AgNO₃溶液
（3）如圖是工業(yè)煉鐵的示意圖，其中焦炭的作用是提供能量和生成一氧化碳氣體；有鐵生成的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）將鋅粉加入到含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中，充分反映后過濾．
①若濾液中只含一種溶質，請分析則濾渣的成分一定含有銅和銀，可能含有鋅；
②若濾渣中含有兩種金屬，請分析濾液的成分硝酸鋅．
（5）把一包含有雜質的鐵粉樣品分成質量相等的兩份（雜質不溶于水，且不參與反應）．若向其中一份中加入足量的稀鹽酸，充分反應后得到0.4g不容物；向另一份中加入足量的氯化銅溶液，充分反應后得到不容物3.5g，求原樣品中鐵粉的質量．

Answer 1

分析 （1）考慮鐵良好的導熱性；
（2）根據(jù)金屬活動順序進行思考，Ag、Fe、Cu這三種金屬的金屬活動性由強到弱的順序為Fe＞Cu＞Ag．在金屬活動順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以可以選擇相應的金屬和鹽溶液進行反應來證明這三種金屬的活動性強弱．
（3）根據(jù)工業(yè)煉鐵中焦炭的作用，工業(yè)煉鐵是利用了在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，進行分析解答．
（4）根據(jù)金屬活動順序表知：鋅＞銅＞銀，所以加入鋅粉，首先鋅粉和硝酸銀溶液反應，置換出單質銀，如果鋅粉足量可以再繼續(xù)和硝酸銅反應置換出銅，若濾液中只含有一種溶質，說明溶液中只含有硝酸鋅，濾渣中一定含有銅和銀，可能含有鋅；若濾渣中只含有兩種金屬，應該是銅和銀，所以濾液中一定含有的金屬離子是鋅離子進行分析．
（5）若向其中一份中加入足量的稀鹽酸，充分反應后應得到0.4g不溶物，說明其中一份鐵粉中含雜質0.4g；向另一份中加入足量的氯化銅溶液，充分反應得到不溶物3.5g，所得不溶物為銅與鐵粉中雜質的混合物，則銅的質量=3.5g-0.4g=3.1g；根據(jù)生成銅的質量，由反應的化學方程式，可計算中其中一份鐵粉中鐵的質量，所計算質量與雜質質量和的2倍即為原樣品中鐵粉的質量．

解答 解：（1）鐵鍋作炊具，是利用了鐵良好的導熱性．故填：d．
（2）①Fe、Ag、CueSO₄溶液這三種物質中，F(xiàn)e與CuSO₄溶液反應，證明鐵的活動性比銅強，Ag與CuSO₄溶液不能反應，證明銅比銀的活動性強．所以，所選試劑組可行；
②因為鐵的活動性在三種金屬中最強，所以Cu，Ag都不能和FeSO4溶液反應，得不出Cu，Ag的活動性強弱，所以此試劑組不可行；
③Cu、FeSO₄溶液、AgNO₃溶液這三種物質中，Cu與FeSO₄溶液不反應，證明鐵的活動性比銅強，Cu與AgNO₃溶液能反應，證明銅比銀的活動性強，可以證明三種金屬的活動性強弱，此試劑組可行．
故選①③．
（3）工業(yè)煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；又利用其還原性，與二氧化碳反應生成一氧化碳氣體．
工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）由題意可知金屬活動性順序可知，鋅＞銅＞銀．向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂的混合液中加入一定量的鋅粉，鋅粉會首先置換硝酸銀中的銀，待硝酸銀完全反應后繼續(xù)與硝酸銅發(fā)生反應，若濾液中只含有一種溶質，說明溶液中只含有硝酸鋅，濾渣中一定含有銅和銀，可能含有鋅；若濾渣中只含有兩種金屬，應該是銅和銀，所以濾液中的成分是硝酸鋅．
（5）由于兩次混合物中不溶物的質量差為3.5g-0.4g=3.1g，所以為生成的銅的質量．
設與氯化銅溶液反應的鐵粉質量為x．
Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu
56              64
x               3.1g
則$\frac{56}{64}=\frac{x}{3.1g}$，解得x≈2.7g．
原樣品中鐵粉的質量=2.7g×2=5.4g
答：原樣品中鐵粉的質量為5.4g．
故答案為：
（1）d；（2）①③；（3）生成一氧化碳氣體；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）①一定含有銅和銀，可能含有鋅；②硝酸鋅；（5）5.4g．

點評 要會利用金屬活動順序表設計實驗，去驗證金屬的活動性強弱．氫前邊的金屬會與酸反應，但氫后邊的金屬不會與酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．但也要注意，與金屬反應酸一般是指稀硫酸和鹽酸，不包括濃硫酸和硝酸．