Question

【題目】鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要內(nèi)容．
（1）如圖是鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖．下列說法不正確的是
A.鐵元素屬于金屬元素
B.鐵原子的質(zhì)子數(shù)為26
C.鐵在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子
D.鐵是地殼中含量最高的金屬元素
（2）活性鐵粉常用作脫氧保鮮劑，原理是鐵和氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；單質(zhì)鐵可以和硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵，化學(xué)反應(yīng)方程式為 ．
（3）在實驗中，進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，瓶底放少量的水或砂子目的是； 在生活中為防止家中的菜刀生銹，可采取的方法是 ．
（4）生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛．嗜熱細(xì)菌在酸性水溶液及氧氣存在下，能氧化黃銅礦（主要成分CuFeS2）產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和綠礬（硫酸亞鐵晶 體），主要流程如下：
①若反應(yīng)I的另一種產(chǎn)物最終也可制得綠礬，則試劑b為；若反應(yīng)Ⅱ為中和反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
②現(xiàn)有100噸雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的黃銅礦（雜質(zhì)不參與反應(yīng)且不溶于水），經(jīng)上述流程制得硫酸鐵溶液，再向硫酸鐵溶液中加入足量的鐵粉，請計算能制得硫酸亞鐵的質(zhì)量 ．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）4Fe+3O2+6H2O=4Fe（OH）3；Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4
（3）防止生成的高溫的熔融物炸裂集氣瓶；保持菜刀的干燥和潔凈
（4）鐵粉；2Fe（OH）3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；114t
【解析】解：（1）A．鐵元素是金字旁，為金屬元素； B．由圖核內(nèi)數(shù)字為26可知，鐵原子的質(zhì)子數(shù)為26；
C．鐵原子最外層是2個電子，少于4個，且是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以容易失去最外層的兩個電子，所以鐵在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子；
D．地殼中含量最高的金屬元素是鋁，而不是鐵．（2）活性鐵粉常用作脫氧保鮮劑，原理是鐵和氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4Fe+3O2+6H2O=4Fe（OH）3；單質(zhì)鐵可以和硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵，化學(xué)反應(yīng)方程式為 Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4 ． （3）在實驗中，進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，瓶底放少量的水或者砂子目的是 防止生成的高溫的熔融物炸裂集氣瓶；在生活中為防止家中的菜刀生銹，由于菜刀表面不能涂漆，也不適合抹油當(dāng)然對于已經(jīng)成品的菜刀也不能在加工為合金或者不銹鋼，所以可采取的方法是 保持菜刀的干燥和潔凈．（4）生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛．嗜熱細(xì)菌在酸性水溶液及氧氣存在下，能氧化黃銅礦（主要成分CuFeS2）產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和綠礬（硫酸亞鐵晶 體），主要流程如下：①由于過程中目的是為了得到綠礬，所以不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的試劑b為鐵粉； 若反應(yīng)Ⅱ為中和反應(yīng)是氫氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水．②現(xiàn)有100噸雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的黃銅礦（雜質(zhì)不參與反應(yīng)且不溶于水），經(jīng)上述流程制得硫酸鐵溶液，再向硫酸鐵溶液中加入足量的鐵粉，請計算能制得硫酸亞鐵的質(zhì)量．黃銅礦中CuFeS2的質(zhì)量為100t×（1﹣8%）=92t．黃銅礦中鐵元素的質(zhì)量為92t× ×100%=28t因為黃銅礦中的鐵全部轉(zhuǎn)為硫酸鐵，硫酸鐵的質(zhì)量為 =100t．
設(shè)制備出的硫酸亞鐵的質(zhì)量為x．

Fe+Fe2（SO4）3=	3FeSO4
400	456
100t	X

=
x=114t
故填：（1 ） D；（2）4Fe+3O2+6H2O=4Fe（OH）3；Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4 ． （3）防止生成的高溫的熔融物炸裂集氣瓶；保持菜刀的干燥和潔凈．（4）①鐵粉； 2Fe（OH）3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O．②114t
【考點精析】本題主要考查了金屬材料的選擇依據(jù)和書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．