Question

19．金屬是一種重要的材料，人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬，全世界每年因生銹損失的鋼鐵，約占世界年產(chǎn)量的十分之一
（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，是因?yàn)殂~具有C（填字母）
A．導(dǎo)熱性     B．延展性       C．導(dǎo)電性       D．金屬光澤
（2）鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，但鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，原因是4Al+3O₂=2Al₂O₃（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）
（3）如表中不同的金屬被開發(fā)、利用的年代不同，決定這一先后順序的關(guān)鍵因素是B；

A．金屬的延展性       B． 金屬的活動(dòng)性   C．地殼中金屬元素的含量 D．金屬的導(dǎo)電性
（4）鐵生銹的主要過程為：Fe$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe（OH）₂$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe（OH）₃$\stackrel{風(fēng)吹日曬}{→}$Fe₂O₃•xH₂O
次要過程為：Fe$\stackrel{O_{2}、CO_{2}、H_{2}O}{→}$FeCO₃
寫出 Fe（OH）₂→Fe（OH）₃反應(yīng)的化學(xué)方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（5）在高爐煉鐵中 從爐底流出的生鐵屬混合物（填“金屬單質(zhì)”或“混合物”）．下列作用中
①與鐵礦石發(fā)生反應(yīng)生成鐵  ②燃燒供熱  ③除去鐵礦石中少量雜質(zhì)（如SiO₂）④生成CO．
屬于從爐頂加入焦炭的作用有D（填字母）．
A．①②B．①③C．②③D．②④
在高爐煉鐵中，生鐵出口低于爐渣出口的原因是生鐵的密度大于爐渣
（6）在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO₂．現(xiàn)利用圖1的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)過程中管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖2．
注：圖1中的儀器甲是一種加熱儀器；圖2中A、B點(diǎn)的固體組成分別是鐵的氧化物中的一種．
①圖1實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性．
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該B（填序號(hào)）
A．先加熱，再通入一氧化碳    B．先通一氧化碳后加熱
②圖1在反應(yīng)過程中，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的現(xiàn)象是紅棕色固體變黑；澄清的石灰水中現(xiàn)象變渾濁．

③查閱資料發(fā)現(xiàn)，酒精燈加熱時(shí)玻璃管的受熱溫度是400～500℃，酒精噴燈加熱時(shí)玻璃管的受熱溫度是800～1200℃．實(shí)驗(yàn)室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應(yīng)選用的加熱儀器是酒精噴燈（填“酒精燈”或“酒精噴燈”）；圖l裝置明顯存在的不足之處是尾氣沒有處理．
④利用圖2顯示的相關(guān)信息，寫出由B點(diǎn)固體制取Fe發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂．

Answer 1

分析 （1）銅具有良好的導(dǎo)電性，常常用于制作電線、電纜；
（2）鋁與氧氣生成氧化鋁，組織鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng)；
（3）由表分析可知，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，越不容易冶煉；反之，金屬活動(dòng)性順序越弱，越容易冶煉．金屬的活動(dòng)性不同，則不同的金屬被開發(fā)和利用的年代不同．
（4）根據(jù)氧化亞鐵與水和氧氣作用下生成氫氧化鐵進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)高爐煉鐵的原料及注意事項(xiàng)分析；
（6）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，一氧化碳是可燃性氣體，與氧氣或空氣混合達(dá)到一定程度時(shí)遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析；一氧化碳與氧化鐵在解熱的條件下，隨著溫度的升高，氧化鐵中的氧逐漸失去，最后得到單質(zhì)鐵．

解答 解：（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，主要是因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性．故填：C．
（2）鋁與氧氣生成氧化鋁，組織鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng)，所以鋁具有良好的抗腐蝕性，化學(xué)方程式為：4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（3）由上表可知，因?yàn)榻饘倩顒?dòng)性越強(qiáng)，越不容易冶煉；反之，金屬活動(dòng)性順序越弱，越容易冶煉．金屬的活動(dòng)性不同，則不同的金屬被開發(fā)和利用的年代不同；所以上表中不同的金屬被開發(fā)和利用的年代不同，從化學(xué)反應(yīng)的角度看，決定這一年代先后順序的關(guān)鍵因素是：金屬的活動(dòng)性．
（4）氧化亞鐵與水和氧氣作用下生成氫氧化鐵，化學(xué)方程式為：4 Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（5）從爐底流出的生鐵是鐵和碳的混合物，屬于鐵的合金；在高爐煉鐵中碳能燃燒產(chǎn)生熱量、能生成一氧化碳作為還原氧化鐵的物質(zhì)，在高溫條件下，生鐵熔化成液體，由于生鐵密度大于爐渣密度，液體生鐵流至高爐底部，所以生鐵出口應(yīng)低于爐渣出口，
（6）①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；一氧化碳是可燃性氣體，與氧氣或空氣混合達(dá)到一定程度時(shí)遇明火會(huì)發(fā)生爆炸．
②一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可以觀察到紅色粉末變黑．該實(shí)驗(yàn)中澄清石灰水中變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水．
③觀察圖2中的數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度達(dá)到700℃時(shí)氧化鐵才開始被一氧化碳還原為鐵，而酒精燈的溫度范圍只是400～500℃，所以應(yīng)該選擇酒精噴燈．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的尾氣中還含有未反應(yīng)的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空氣中，可以用酒精燈將其點(diǎn)燃，轉(zhuǎn)化為二氧化碳，再排入空氣中．
④B處氧化物中鐵的質(zhì)量=氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量=2.4g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=1.68g，
B處氧化物中氧的質(zhì)量=2.16g-1.68g=0.48g
B處氧化物中鐵與氧原子個(gè)數(shù)比=$\frac{1.68g}{56}：\frac{0.48g}{16}$=1：1，所以A處氧化物的化學(xué)式為FeO．
由B點(diǎn)固體制取Fe發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂
故答案為：（1）C；（2 ） 4Al+3O₂=2Al₂O₃；（3）B
（4）4 Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃
（5）混合物；D；生鐵的密度大于爐渣（或爐渣的密度小于生鐵）；
（6）①檢查裝置的氣密性；B；
②紅棕色固體變黑；變渾濁；
③酒精噴燈；尾氣沒有處理（合理即給分）；
④FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了金屬的有關(guān)知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．解答本題要掌握煉鐵的原理等方面的知識(shí)，只有這樣才能對(duì)問題做出正確的判斷．