Question

11．金屬材料在日常生活中廣泛使用．
（1）高溫條件下，一氧化碳可把鐵從磁鐵礦石（Fe₃O₄）中還原出來，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．生鐵和鋼都是鐵合金，其中含碳量較高的是生鐵．
（2）黃銅是銅和鋅的合金．向一定質(zhì)量的黃銅樣品中加入196g 稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生0.2g 氫氣．則所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5%．除了可求出稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)外，你還能求出的化學(xué)量有①④（填序號）．
①鋅的質(zhì)量②鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)③銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)④硫酸鋅的質(zhì)量⑤硫酸溶液的體積
（3）鋁是一種比較耐腐蝕的金屬材料，這是因為4Al+3O₂=2Al₂O₃（用化學(xué)方程式表示），如果用鋁來制取氫氣，那么需要AC操作（填編號），才能達(dá)到實驗?zāi)康模?br />A．用砂紙打磨表面B．用水浸泡一會
C．用稀鹽酸浸泡一段較長時間        D．把鋁片剪成小塊．

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進行書寫；根據(jù)生鐵和鋼都是鐵的合金，根據(jù)它們的組成進行分析解答即可．
（2）根據(jù)金屬活動性強弱關(guān)系鋅＞氫＞銅可知，把黃銅放入稀硫酸時，鋅可與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅同時放出氫氣；利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量可計算消耗鋅的質(zhì)量、消耗硫酸的質(zhì)量及生成硫酸鋅的質(zhì)量，然后利用硫酸質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量比還可計算出稀硫酸中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，還可計算出反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量，因此還可計算反應(yīng)后硫酸鋅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）鋁易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，氧化鋁具有致密結(jié)實的結(jié)構(gòu)，在實驗前應(yīng)做預(yù)先的處理將氧化膜去掉．

解答 解：（1）高溫條件下一氧化碳能把鐵從磁鐵礦石（主要成分為Fe₃O₄）中還原出來，生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，其中含碳量較高的是生鐵．
（2）設(shè)參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
       98                   2
       x                  0.2g
$\frac{98}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=9.8g
所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{9.8g}{196g}$=5%
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，還可以計算出鋅的質(zhì)量、硫酸鋅的質(zhì)量；但由于不知道黃銅的質(zhì)量，因此不能計算出黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；由于不知道硫酸溶液的密度，因此也不能把硫酸溶液的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后溶液質(zhì)量可由參加反應(yīng)鋅的質(zhì)量+所加稀硫酸的質(zhì)量-放出氫氣的質(zhì)量而計算出來，因此，還可以計算出所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；分析選項，應(yīng)選①④；
（3）鋁的活動性較強，易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密結(jié)實的氧化鋁薄膜，鋁能與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成氧化鋁，化學(xué)方程式為：4Al+3O₂=2Al₂O₃
在實驗前可以用砂紙將氧化膜打磨掉，也可以放入稀鹽酸將氧化鋁反應(yīng)掉．
故答案為：（1）4CO+Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；生鐵；（2）5%；①④；（3）4Al+3O₂=2Al₂O₃；AC．

點評 反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表現(xiàn)出反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，因此，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式可由反應(yīng)中任一物質(zhì)質(zhì)量計算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．