Question

人类的生活和生产都离不开金属和金属化合物。

（1）如图是金属活动性顺序中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发利用的大致年限，根据图中数据和有关化学知识。

下列因素：①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性；④金属的延展性；⑤金属冶炼的难易程度。你认为与金属大规模开发利用的先后顺序有关的是_____。

A. ①②③④⑤

B. ①③④⑤

C. ①③⑤

D .③⑤

（2）目前世界上年产量最高的金属是铁，但铁的锈蚀也带来了巨大的损失，铁生锈的主要过程为：FeFe(OH)₂Fe(OH)₃Fe₂O₃•xH₂O，写出Fe(OH)₂→Fe(OH)₃的化学反应方程式_____；为什么铝的活动性比铁强，但铝却有良好的抗腐蚀性？_____。

（3）向Cu(NO₃)₂和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的铁粉和镁粉，充分反应后过滤，得到固体和滤液。

①向过滤所得固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，请分析滤液中溶质的成分_____。

②与反应前溶液质量相比，为什么反应后溶液质量一定会变小？_____。

（4）如图是用CO还原氧化铁，同时收集尾气中CO的模拟炼铁实验装置。

①写出C装置内发生反应的化学方程式：_____。

②请设计实验证明：实验结束后B装置溶液的成分中含有NaOH（写出实验步骤、现象和结论）_____。

③取18g赤铁矿粉（主要成分是氧化铁，杂质不反应）进行实验，完全反应后，冷却并称量玻璃管内剩余物质质量为13.5g，请计算该赤铁矿中含氧化铁的质量分数（准确到0.1%）_____。

Answer

D 铝容易与空气中的氧气发生反应，会生成一层致密的氧化铝膜覆盖在铝的表面，阻止反应的进行 一定有硝酸镁，一定没有硝酸银和硝酸铜，可能含有硝酸亚铁 镁、铁与硝酸银溶液、硝酸铜溶液发生置换反应时，溶液的质量均减小 取实验结束后B装置中的少量溶液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，会产生白色沉淀，静置一段时间后，向上层清液中，滴加几滴无色酚酞溶液，若观察到溶液由无色变成红色，说明实验结束后B装置溶液的成分中一定含有NaOH 83.3%

【解析】

（1）由图示信息可得到，金属大规模开发、利用的先后顺序跟③金属的活动性、⑤金属冶炼的难易程度相关，活动性强的金属冶炼难度大，使用则较晚，故选D。

（2）氢氧化亚铁与水和氧气作用下生成氢氧化铁，化学方程式为；铝的活动性比铁强，但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性，是因为铝容易与空气中的氧气发生反应，会生成一层致密的氧化铝膜覆盖在铝的表面，阻止反应的进行。

（3）四种金属的活动性由强到弱的顺序为镁＞铁＞铜＞银。

①向Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉和镁粉，镁先与硝酸银发生置换反应生成银和硝酸镁，硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜发生置换反应生成铜和硝酸镁，若镁的量不足，则铁再参与置换反应，所以向过滤所得固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，说明铁一定有剩余，镁可能有剩余，即滤渣的成分是银、铜、铁，可能含有镁；滤液中一定存在的溶质是硝酸镁，一定没有硝酸银和硝酸铜，可能含有硝酸亚铁。

②由化学方程式、可知，镁和硝酸银溶液、硝酸铜溶液反应后，溶液的质量均减少；由化学方程式、可知，铁和硝酸银溶液、硝酸铜溶液反应后，溶液的质量均减少。

（4）①二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，B装置的溶液进入C装置后，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为。

②B装置内含有碳酸钠，若检验其中含有氢氧化钠时，要排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰，所以取实验结束后B装置中的少量溶液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，会产生白色沉淀，静置一段时间后，向上层清液中，滴加几滴无色酚酞溶液，若观察到溶液由无色变成红色，说明实验结束后B装置溶液的成分中一定含有NaOH。

③设该赤铁矿中含氧化铁的质量为x，则：

x＝15g

该赤铁矿中含氧化铁的质量分数为。

答：该赤铁矿中含氧化铁的质量分数为83.3%。