Question

11．鈉及其化合物是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要內(nèi)容．
（1）如圖是鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖．下列說法不正確的是d．
a．鈉屬于金屬元素      b．鈉原子的質(zhì)子數(shù)為11
c．鈉離子的符號為Na⁺     d．鈉在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子
（2）鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，化學(xué)方程式為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；小蘇打受熱分解成碳酸鈉、二氧化碳和水，化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）在Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向濾出的固體上滴加稀硫酸時有氣泡產(chǎn)生．則反應(yīng)后所得溶液中含有的金屬離子有Al³⁺ 和Fe²⁺；反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比原混合溶液的質(zhì)量小（填“大”或“小”）；寫出有關(guān)反應(yīng)的一個化學(xué)方程式Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）．
（4）某工廠利用廢鐵屑和廢硫酸起反應(yīng)來制取硫酸亞鐵．現(xiàn)有廢硫酸49t（H₂SO的質(zhì)量分數(shù)為10%），與足量的廢鐵屑起反應(yīng)，可生產(chǎn)硫酸亞鐵的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鈉原子的結(jié)構(gòu)圖進行分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件書寫化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)活動性強的金屬可以把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以鐵可以置換出銅與銀但不能置換出鋁，充分反應(yīng)后過濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，此現(xiàn)象說明Fe過量沒有反應(yīng)完，所以原混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃全部被置換生成Cu、Ag和Fe（NO₃）₂溶液，A1（NO₃）₃不反應(yīng)，再利用反應(yīng)時金屬的原子量可對溶液質(zhì)量的改變進行分析，確定溶液質(zhì)量的變化；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式找出硫酸和硫酸亞鐵的質(zhì)量比，再根據(jù)硫酸的質(zhì)量通過方程式可計算出生成硫酸亞鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）a、由圖片信息可知為鈉元素的相關(guān)信息，則元素名稱為鈉，帶有金字旁，屬于金屬元素，故說法正確；
b、由圖片信息可知，鈉原子的質(zhì)子數(shù)為11，故說法正確；
c、鈉元素的最外層有1個電子，容易失去電子，形成鈉離子Na⁺，故說法正確；
d、鈉元素的最外層有1個電子，容易失去電子，故故說法錯誤．
故選：d；
（2）鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；小蘇打（NaHCO₃）受熱分解成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故填：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃與鐵發(fā)生置換反應(yīng)，得到Cu、Ag，鐵粉過量，所以濾出固體中含F(xiàn)e；反應(yīng)后的溶液中即濾液不再含的Cu（NO₃）₂、AgNO₃，而是含有生成的Fe（NO₃）₂；由于Al（NO₃）₃不與Fe發(fā)生反應(yīng)，所以濾液中還含有Al（NO₃）₃；
依據(jù)該置換反應(yīng)的過程是Fe十2AgNO₃=Fe（NO₃） ₂+2Ag；Fe+Cu（NO₃） ₂=Fe（NO₃） ₂+Cu反應(yīng)的鐵與銅銀的原子量關(guān)系可知：該兩個反應(yīng)發(fā)生時“鐵”置換銀與銅時反應(yīng)的鐵都小于生成的“銅和銀”，故溶液質(zhì)量減��；該過程中共發(fā)生兩個化學(xué)反應(yīng)：鐵和硝酸銅的置換反應(yīng)，鐵和硝酸銀的置換反應(yīng)；
故答案為：Al³⁺ 和Fe²⁺；�。籉e+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）．
（4）設(shè)可生產(chǎn)硫酸亞鐵的質(zhì)量為x．
  Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑
    98      152
 49 t×10%   x                    
根據(jù)：$\frac{98}{152}$=$\frac{49\\;t×10%}{x}$
解得x=7.6 t                         
答：可生產(chǎn)硫酸亞鐵7.6 t．

點評 此題是對金屬活動性順序的考查，解題的關(guān)鍵是掌握金屬活動性順序表的意義，只有這樣才能做出正確的判斷．