Question

【題目】（11分）應用廣泛的金屬。沒有金屬，生活是難以想象的。請你根據所學知識回答下列問題：

（1）某煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦、空氣等為主要原料煉鐵，反應過程如下圖所示。

其中焦炭的作用是__________，寫出碳與二氧化碳反應的化學方程式 。

（2）生產鈦（Ti）的部分工藝流程圖如下：

寫出鎂與四氯化鈦（TiCl4）發生反應的化學方程式 ；該反應屬于 反應（填基本反應類型名稱）。上述反應需在氬氣環境中進行，理由是 。

（3）將一定量的鋅加入到稀硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中，反應停止后過濾，得到濾渣和濾液。向濾渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產生。則濾渣中一定含有 （填化學式），濾液中一定含有的溶質是 （填化學式）。

（4）一定質量含雜質的鐵（雜質不溶于水，也不參與反應）與100 g16%硫酸銅溶液恰好完全反應，過濾得到干燥的固體6.8 g，則含雜質的鐵中的鐵的質量分數是 （計算結果保留至0.1%）。

Answer 1

【答案】（1）提供熱量和生成還原劑 CO2+C 2CO；

（2）2Mg+ TiCl4=======Ti+ 2MgCl2 置換 防止高溫條件下鎂和鈦被氧化

（3）Fe和Cu ZnSO4

（4）93.3%

【解析】

試題分析：（1）煉鐵的原理是一氧化碳還原氧化鐵，生成的是鐵和二氧化碳，其中焦炭的作用是提供熱量和生成還原劑：CO2+C 2CO；

（2）根據反應流程可知，鎂與四氯化鈦反應生成的是鈦和氯化鎂，反應條件是高溫：

2Mg+ TiCl4Ti+ 2MgCl2，該反應的反應物是一種單質和一種化合物，生成物也是一種單質和一種化合物，屬置換反應；氬屬稀有氣體，化學性質穩定，能防止高溫條件下鎂和鈦被氧化；

（3）鋅加入到稀硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中，鋅先與硫酸反應，將硫酸反應完全后再與硫酸銅反應，最后與硫酸亞鐵反應；鋅與硫酸反應生成的是硫酸鋅和氫氣，與硫酸銅反應生成的是銅水硫酸鋅，與硫酸亞鐵反應生成的是鐵和硫酸鋅。反應后向濾渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，說明一點含有鐵和銅，可能含有鋅；液中一定含有的溶質是硫酸鋅；

（4）利用化學方程式，根據反應的質量比即可計算出鐵的質量；

100 g16%硫酸銅溶液中溶質硫酸銅的質量= 100 g×16%=16g

設鐵的質量為X，生成的銅的質量為y，

Fe + CuSO4==FeSO4+Cu

56 160 64

X 16g y

56／160=x／16g 64／160=y／16g

X=5.6g y=6.4g

那么雜質的質量=6.8g-6.4g=0.4g

含雜質的鐵的質量=5.6g+0.4g=6g

鐵的質量分數=5.6g／6g ×100%=93.3%

答：略