Question

【題目】鋼鐵是重要的金屬材料，在工農業生產和生活中應用非常廣泛。

I．鐵的應用

（1）下列鐵制品的利用與金屬導熱性有關的是_________________

A．鐵鉗 B．鐵鍋 C．刀具

（2）“納米α-Fe粉”可以用于食品保鮮，稱之為“雙吸劑”，因為它能吸收空氣中的_______。

II．鐵的冶煉

工業煉鐵的原理是高溫下用CO作還原劑，將鐵從氧化物中還原出來。請回答下列問題：

（1）寫出以赤鐵礦為原料，在高溫下煉鐵的化學方程式：______________；

（2）高爐煉鐵中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，還能____________。

Ⅲ．鐵的活動性探究

現用一定量的AgNO3和Cu (NO3)2混合溶液，進行了如下圖所示的實驗，并對溶液A和固體B的成分進行了分析和研究．

【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)2

②有Zn(NO3)2、AgNO3

③有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2

④有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3

【交流討論】不合理的猜想是_______（填標號），其理由是__________

【實驗探究】根據如表中的實驗步驟及現象，完成表中的實驗結論

實驗步驟	現象	實驗結論
取少量固體B，滴加稀鹽酸	有氣泡產生	溶液A中的溶質成分符合猜想__， 固體B中的金屬成分有________種．

Ⅳ．生鐵中鐵含量的測定

某課外興趣小組測定生鐵（含雜質的鐵，雜質既不溶于水也不溶于酸）中鐵的質量分數，他們取五份樣品，分別加稀硫酸反應．測得部分數據如下，請根據有關信息回答問題．

實驗次數	1	2	3	4	5
取樣品質量（g）	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0
取稀硫酸質量（g）	50.0	100.0	150.0	200.0	250.0
產生氣體質量（g）	0.2	a	0.6	0.8	0.9

（1）a的數值為_______________．

（2）第5次實驗結束后，所得到溶液中溶質的化學式為_________________．

（3）列式計算該樣品中單質鐵的質量分數是______________。

（4）所用稀硫酸的溶質的質量分數為____________。

Answer 1

【答案】 B 氧氣和水 略 提供熱量 ② 因為銀的金屬活動性順序最弱，鋅先置換溶液中的銀后置換溶液中的銅，故溶液中若有硝酸銀就一定會有硝酸銅存在（意思正確即可） ① 3 0.4 FeSO4和H2SO4 84% 19.6%

【解析】I（1）物質的性質決定了物質的用途，所以可以根據鐵的用途，分析利用了鐵的什么性質；（2）根據鐵銹蝕的條件分析；II（1）冶煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、空氣等物質，通過反應生成的一氧化碳可以把鐵礦石中的鐵還原出來；（2）根據高爐煉鐵的原料及各原料的作用分析即可；Ⅲ【交流討論】根據已有的金屬活動性順序的意義進行分析解答，在金屬活動性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，據此解答；【實驗探究】根據金屬與酸反應的現象分析解答；Ⅳ（1）（2）由表中數據分析解答；（3）根據樣品完全反應生成氣體的質量計算出鐵的質量，從而求解樣品中鐵的質量分數；（4）根據第1次實驗生成氣體的質量求解消耗稀硫酸中溶質的質量，從而求解稀硫酸的溶質質量分數。I（1）分析所給三種金屬制品可以知道，鐵鍋是利用了金屬的導熱性，故選B；（2）鐵吸收水與氧氣后會變成鐵銹，所以“雙吸劑”它能夠吸收空氣中的水分和氧氣；II（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳反應能生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2；（2）煉鐵時要用到焦炭，它有兩個作用。煉鐵時需要高溫，焦炭與氧氣反應生成二氧化碳，同時放出大量熱，可供給煉鐵使用；煉鐵時還需一氧化碳作還原劑，二氧化碳與過量焦炭反應可以生成一氧化碳；Ⅲ【交流討論】不合理的猜想是②，其理由是因為銀的金屬活動性順序最弱，鋅先置換溶液中的銀后置換溶液中的銅，故溶液中若有硝酸銀就一定會有硝酸銅存在；【實驗探究】取少量固體B，滴加稀鹽酸，有氣泡產生，說明固體B中含有鋅，同時說明所加鋅過量，將溶液中的銀、銅全部置換出來。溶液A中的溶質成分是Zn(NO3)2。符合猜想①；固體B中的金屬成分有過量的鋅及被置換出來的銅和銀共3種；Ⅳ（1）由表中數據可知，反應開始時，每50g稀硫酸與樣品反應產生0.2g氣體。故a值為0.4；（2）第5次實驗結束后共產生氣體0.9g，表示樣品反應完，稀硫酸有剩余。故所得到溶液中溶質的化學式為FeSO4和H2SO4；

（3）設樣品中鐵的質量為x。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

56 2

x 0.9g

x=25.2g

樣品中單質鐵的質量分數是=84％

（4）設第1次實驗消耗稀硫酸中溶質的質量為y。

Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑

98 2

y 0.2g

y=9.8g

所用稀硫酸的溶質的質量分數為=19.6％