Question

19．早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，現(xiàn)在，鐵是世界上年產(chǎn)量最多的金屬．

（1）如圖1是元素周期表中鐵元素的有關(guān)信息和鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖．下列說(shuō)法正確的是B（填字母）
A鐵在化學(xué)變化中容易得到電子 B鐵元素的原子序數(shù)是26 C鐵的相對(duì)原子質(zhì)量是55.85g D鐵離子的符號(hào)為Fe²⁺（2）如圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和制取CO．
（3）如圖3是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵的裝置圖．
①A裝置硬質(zhì)玻璃管里可觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②B裝置中可觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
③C處酒精燈的作用是點(diǎn)燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣．
（4）工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌、冶煉難熔金屬等，其原理是在高溫下用鋁將某些金屬?gòu)钠溲趸�物中置換出來(lái)．若用鋁與氧化鐵反應(yīng)來(lái)制取22.4kg鐵，理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息：相對(duì)原子質(zhì)量、元素符號(hào)、元素種類等，進(jìn)行分析判斷即可；
（2）根據(jù)焦炭的作用考慮；
（3）根據(jù)一氧化碳檢驗(yàn)還原性，與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式以及一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，進(jìn)行分析解答；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式和需要單質(zhì)鐵的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出所消耗鋁的質(zhì)量．

解答 解：（1）A、鐵的最外層電子數(shù)為2，所以鐵在化學(xué)變化中容易失去電子，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息，鐵元素的原子序數(shù)是26，故B正確；
C、根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息，鐵的相對(duì)原子質(zhì)量是55.85，沒(méi)有g(shù)，故C錯(cuò)誤；
D鐵離子的符號(hào)為Fe³⁺，故錯(cuò)誤；
故選：B；
（2）因?yàn)榻固咳紵�放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時(shí)碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；故填：燃燒提供能量；制取CO；
（3）①一氧化碳檢驗(yàn)還原性，與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，A裝置硬質(zhì)玻璃管里可觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：紅色粉末變?yōu)楹谏��?CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以B裝置中可觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；故填：澄清石灰水變渾濁；
③一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，一氧化碳具有可燃性，燃燒生成二氧化碳，裝置圖末端的導(dǎo)氣管口放一盞燃著的酒精燈，這樣做的目的是點(diǎn)燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣．故填：點(diǎn)燃一氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；
（4）設(shè)需加原料鋁的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe
            54                        112
           x                          22.4kg
$\frac{54}{x}=\frac{112}{22.4kg}$
解得：x=10.8kg
答：需在反應(yīng)中加入原料鋁的質(zhì)量是10.8kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子結(jié)構(gòu)示意圖、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，側(cè)重知識(shí)的綜合應(yīng)用．