Question

金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用．
（1）人類每年從自然界提取大量的金屬，其中提取量最大的是鐵．用赤鐵礦（主
要成分為Fe₂O₃）和一氧化碳煉鐵的化學方程式為________．
（2）每年世界上鋼鐵的產(chǎn)量很高，但鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失，鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟________等物質(zhì)共同相互作用的結(jié)果．
（3）顆粒達到納米級的單質(zhì)鐵具有很強的反應活性，俗稱“納米鐵”．實驗室制備的方法是：以高純氮氣作保護氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應，生成“納米鐵”．寫出生成“納米鐵”的化學方程式________．
（4）某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動性順序，設計了如下實驗方案：
①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀鹽酸中；
②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)；
③將金屬片A加入到溶液B中．根據(jù)實驗①判斷出鎂的金屬活動性比鐵強，依據(jù)的現(xiàn)象是________，根據(jù)實驗②的現(xiàn)象得出的結(jié)論是________．
（5）將一定質(zhì)量鎂片加入到50g某稀硫酸中恰好完全反應后，放出0.4g氫氣，試計算該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．39.2%

Answer 1

解：（1）由高爐煉鐵的原理，答案為：Fe₂O₃+3COFe+3CO₂（1分）
（2）鋼鐵在空氣中銹蝕，被氧化成三氧化二鐵，故答案為：氧氣、水（1分）
（3）題中所給信息：反應物為氫氣和氧化鐵，反應條件為高溫，反應類型為置換反應，產(chǎn)物有鐵，另一產(chǎn)物就為氯化氫，故答案為：FeCl₂+H₂Fe+2HCl（1分）
（4）因金屬活動性鎂強于鋁，故：鎂片與鹽酸反應比鐵片與鹽酸反應劇烈；（1分）
（金屬活動順序中，銅排在汞前面，）銅比汞的金屬活動性強，（故銅可置換出汞；）（1分）
（5）鎂投入酸中與酸發(fā)生了反應，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量與消耗的酸的質(zhì)量之比與它們的式量之比相等
設稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為X，則
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑（1分）
98 2
X 0.4g（1分）
=（或98：2=X：0.4g）（參與反應的物質(zhì)的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的式量之比）（1分）
X=19.6g（1分）
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6g/50g×100%=39.2%（1分）
答：稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6g/50g×100%=39.2%．
分析：根據(jù)煉鐵原理及鋼鐵腐蝕能解出（1）（2）；（3）為信息處理題，反應物為氫氣和氧化鐵，反應條件為高溫，反應類型為置換反應，產(chǎn)物有鐵，另一產(chǎn)物就為氯化氫，實質(zhì)是氫置換出鐵．金屬活動性越強，與酸反應置換出氫氣就越容易；金屬活動性強的金屬可以將金屬活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．
點評：本題考查了煉鐵原理、鋼鐵的腐蝕、金屬活動性順序以及應用反應方程式進行化學計算，同時也培養(yǎng)學生的信息處理能力（如（3））．