Question

鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬，與我們生活息息相關．
（1）在空氣中________制品（填“鋁”或“鐵”）更耐腐蝕，原因是________．
（2）現有這三種金屬，用下列試劑驗證金屬活動性順序，能達到目的是________（填序號）．
A．氯化銅溶液　　　　B．氯化亞鐵溶液　　　　 C．氯化鋁溶液
（3）金屬與酸反應的劇烈程度與許多因素有關．如圖是20℃時相同質量的鐵粉、鐵片、鋁粉、鋁片分別與足量稀鹽酸完全反應，產生氫氣的質量與時間的關系圖．
①寫出鋁與15%的鹽酸反應的化學方程式________．
②根據上圖推測，金屬A是________（填字母序號）．
a．鋁片　　　b．鋁粉　　　 c． 鐵片　　　 d．鐵粉
③金屬B與10%的稀鹽酸反應的現象是：產生氣泡、固體量減少、________．
④圖中鋁片、鐵片分別與15%的稀鹽酸完全反應，產生的氫氣質量之比為________．
由此可以分析、歸納出影響金屬與酸反應速率的因素有：金屬的種類、________和酸的濃度．
（4）某鋼鐵廠每天需消耗5000t含Fe₂O₃80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵98%的生鐵的質量是多少？（精確到小數點后1位）計算過程________．

Answer 1

解：（1）在空氣中鋁制品更耐腐蝕，原因是：鋁表面被空氣氧化生成了致密的氧化層，可防止鋁進一步被腐蝕；
（2）驗證三種金屬的活動性，如果只用一種溶液，就要選擇活動性居中的金屬的鹽溶液，所以，在氯化鋁溶液、氯化亞鐵溶液、氯化銅溶液中應選用氯化亞鐵溶液；
（3）①鋁與鹽酸的反應，生成了氯化鋁和氫氣，反應的方程式：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
②由于鋁的活潑性大于鐵，鋁粉與酸的接觸面積大，所以，金屬A是鋁粉；
③由于鋁的活潑性大于鐵，鐵片與酸的接觸面積小，所以，金屬B是鐵片，鐵片與鹽酸反應的現象是：產生氣泡、固體量減少、溶液漸漸變成淺綠色；
④鋁的相對原子質量為27，27g鋁可反應生成3g氫氣，即1g鋁生成克氫氣，鐵的相對原子質量為56，56g鋅可反應生成2g氫氣，即1g鐵生成克氫氣．所以，等質量的鋁鐵產生的氫氣質量之比為：：=28：9；
由以上可以分析、歸納出影響金屬與酸反應速率的因素有：金屬的種類、金屬與酸的接觸面積和酸的濃度；
（4）設理論上可煉出含鐵98的生鐵質量為x．
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160 112
5000t×80% 98%x
解得：x=2857.1t
故答為：（1）鋁，鋁表面被空氣氧化生成了致密的氧化層，可防止鋁進一步被腐蝕；（2）B； （3）①2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，②b，③溶液漸漸變成淺綠色，④28：9；金屬與酸的接觸面積；（4）2857.1t．
分析：（1）根據鋁與空氣中的氧氣反應形成的氧化物的特點分析；
（2）若要驗證三種金屬的活動性，如果只用一種溶液，就要選擇活動性居中的金屬的鹽溶液；
（3）①根據鋁與鹽酸的反應寫出反應的方程式；
②根據金屬的活動性及金屬與酸的接觸面積分析金屬A；
③根據金屬的活動性及金屬預算的接觸面積分析金屬B，再根據金屬的性質分析現象；
④根據鋁、鐵的相對原子質量和它們與稀鹽酸反應的化學方程式，計算出1g這些金屬分別與足量稀鹽酸反應生成氫氣的質量，再進行比較即可，總結以上反應分析影響金屬與酸反應速率的因素；
（4）由赤鐵礦石的質量、氧化鐵的質量分數、生鐵中鐵的質量分數，根據赤鐵礦煉鐵的化學方程式可以列式計算出煉出生鐵的質量．
點評：在利用化學方程式計算日產生鐵質量時，需要注意根據反應化學方程式所計算出的鐵為純凈物鐵的質量而非生鐵這種混合物的質量，因為化學方程式的計算中所涉及物質的質量都是純凈物的質量．