题目

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。 I．铁的应用 （1）高科技产品“纳米α﹣Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，因为它能吸收空气中的　　。 II．铁的冶炼 工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题： （1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式：； （2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能　　； Ⅲ．铁的活动性探究 现用一定量的AgNO3和Cu （NO3）2混合溶液，进行了如图所示的实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。 【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？ 【作出猜想】 ①只有Fe（NO3）2 ②有Fe （NO3）2、Cu （NO3）2 ③有Fe （NO3）2、AgNO3 ④有Fe （NO3）2、Cu （NO3）2、AgNO3 【交流讨论】不合理的猜想是　　（填标号），其理由是【实验探究】根据如表中的实验步骤及现象，完成表中的实验结论 实验步骤 现象 实验结论 取少量固体B，滴加稀盐酸 有气泡产生 溶液A中的溶质成分符合猜想　　， 固体B中的金属成分有　3　种。 Ⅳ．生铁中铁含量的测定 某课外兴趣小组测定生铁（含杂质的铁，杂质既不溶于水也不溶于酸）中铁的质量分数，他们取五份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下，请根据有关信息回答问题。 实验次数 1 2 3 4 5 取样品质量（g） 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 取稀硫酸质量（g） 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 产生气体质量（g） 0.2 a 0.6 0.8 0.9 （1）a的数值为　　。 （2）列式计算该样品中单质铁的质量分数　。 （3）第5次实验结束后，所得到溶液中溶质的化学式为　。 （4）第1次实验结束后，所得到溶液中溶质质量分数？列式计算写过程。 答案：【分析】I．根据铁生锈原理进行分析； II．根据工业炼铁的原理进行分析和解答； Ⅲ．根据金属的活动性顺序以及反应的优先原则进行分析； Ⅳ．分析数据，进而结合对应的化学方程式求算。 【解答】解： I．高科技产品“纳米α﹣Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，铁生锈是铁粉吸收空气中的 水分和氧气而生锈。 II．  （1）以赤铁矿为原料，在高温下炼铁，是一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，对应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能提供热量； Ⅲ．【交流讨论】不合理的猜想是 ③，其理由是 铁优先和银离子反应，然后才和铜离子反应，当硝酸银有剩余时，硝酸铜不参加反应，所以应该有硝酸铜  取少量固体B，滴加稀盐酸，有气泡产生，说明固体含有铁，所以铜和银全部转化为单质，所以溶液溶液A中的溶质成分符合猜想 ①，只有硝酸亚铁，固体B中的金属成分有铁、铜、银 3种。 Ⅳ． 根据前四次分析可知，每50.0g稀硫酸对应0.2g氢气，所以第二次实验生成的氢气为0.4g。生成氢气的总质量为0.9g，第5次实验结束后，由于硫酸过量，所以所得到溶液中溶质的化学式为 H2SO4和FeSO4。 设该样品中单质铁的质量分数为x Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 56                         2 30.0gx                  0.9g ＝ x＝84% 第1次实验结束后，设生成的硫酸亚铁的质量为y，消耗的铁的质量为z Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 56             152        2 z                y           0.2g ＝＝ y＝15.2g z＝5.6g 得到溶液中溶质质量分数为×100%≈27.4%。 故答案为： I．  水分和氧气。 II． （1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （2）提供热量； Ⅲ．  ③；铁优先和银离子反应，然后才和铜离子反应，当硝酸银有剩余时，硝酸铜不参加反应，所以应该有硝酸铜。  实验步骤 现象 实验结论 ①，   3种。 Ⅳ． （1）0.4。 （2）84%。 （3）H2SO4和FeSO4。 （4）27.4%。 【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。

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