Question

8．金屬用途廣泛，其結構和性質等是化學的重要研究內容．
（1）如圖是鋁的原子結構示意圖．下列說法不正確的是C．
A．鋁原子的質子數(shù)為13
B．在化合物中鋁通常顯+3價
C．鋁是地殼中含量最多的元素
D．鋁可作導線是由于它具有良好的導電性
（2）某化學小組用一定量AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液進行了圖1實驗，并對溶液A和固體B的成分進行了分析和實驗探究．

【提出問題】溶液A中的溶質可能有哪些？
【作出猜想】①只有Zn（NO₃）₂②有Zn （NO₃）₂、AgNO₃③有 Zn （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂
④有Zn （NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂
【交流討論】不合理的猜想是（填標號），其理由是：②，Zn應先與AgNO₃反應，后與Cu（NO₃）₂反應，當有AgNO₃剩余時，溶質中一定含有Cu（NO₃）₂．
【實驗探究】若猜想①成立，通過以下實驗可確定固體B的成分，請將下表填寫完整．

實驗步驟	現(xiàn)象	有關反應的化學方程式
取少量固體B， 滴加稀鹽酸	有氣泡 產(chǎn)生	Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

（3）圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量并制取制取CO；試寫出有鐵生成的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（4）某工廠利用廢鐵屑與廢硫酸起反應來制取硫酸亞鐵．現(xiàn)有廢硫酸49t（其H₂SO₄的質量分數(shù)為10%），與足量廢鐵屑起反應，可生產(chǎn)硫酸亞鐵的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）A、根據(jù)鋁原子的核外電子排布進行分析；
B、根據(jù)鋁的化合價進行分析；
C、根據(jù)鋁在地殼中的含量進行分析；
D、根據(jù)鋁的導電性進行分析．
（2）【交流討論】根據(jù)金屬活動性順序表的應用分析猜想；
【實驗探究】根據(jù)金屬活動性順序表的應用設計實驗探究B的成分；
（3）根據(jù)碳的性質分析在煉鐵爐中焦炭的作用，一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析；
（4）根據(jù)反應的化學方程式結合提供的數(shù)據(jù)進行分析解答即可．

解答 解：（1）A、原子結構示意圖中圓圈內數(shù)字就是質子數(shù)，所以鋁原子質子數(shù)是13，故A正確；
B、由于鋁原子最外層電子數(shù)是3易失去3個電子，顯+3價，故B正確；
C、地殼中含量最多的元素是“氧元素”，故C錯誤；
D、鋁做導線就是因為鋁具有導電性，故D正確．
故填：C；
（2）【交流討論】猜想②中無硝酸銅，說明Cu（NO₃）₂ 已與鋅反應生成Cu，而銅能與硝酸銀反應，所以有銅剩余時不可能存在硝酸銀，也就是說只要有硝酸銀時，一定也含有硝酸銅；故填：②，Zn應先與AgNO₃反應，后與Cu（NO₃）₂反應，當有AgNO₃剩余時，溶質中一定含有Cu（NO₃）₂；
【實驗探究】如果猜想①成立說明鋅把硝酸銀、硝酸銅都反應完了，如果能鑒別出剩余固體中含有鋅，就能說明鋅過量，銅和銀都被它置換出來，由于鋅能與酸反應產(chǎn)生氫氣，所以向固體中加入鹽酸，如果有氣體產(chǎn)生，說明鋅有剩余；故填：

實驗步驟	現(xiàn)象	有關反應的化學方程式
取少量固體B， 滴加 稀鹽酸	有氣泡 產(chǎn)生	Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

（3）在煉鐵爐中焦炭的作用是通過燃燒提供能量和制取CO，有鐵生成的反應是一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．故填：制取CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）廢硫酸中溶質的質量為：49t×10%=4.9t，設生成硫酸亞鐵的質量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98      152
    4.9t      x
$\frac{98}{152}=\frac{4.9t}{x}$
x=7.6t
答：可生產(chǎn)硫酸亞鐵的質量是7.6t．

點評 本題考查了金屬活動性順序的應用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動性順序及其意義進行．