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(guān)．
（1）在空氣中

鋁

制品（填“鋁”或“鐵”）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）現(xiàn)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

B

（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(yīng)的劇烈程度與許多因素有關(guān)．如圖是20℃時相同質(zhì)量的鐵粉、鐵片、鋁粉、鋁片分別與足量稀鹽酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與時間的關(guān)系圖．
①寫出鋁與15%的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

．
②根據(jù)上圖推測，金屬A是

b

（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(yīng)的現(xiàn)象是：產(chǎn)生氣泡、固體量減少、

溶液漸漸變成淺綠色

．
④圖中鋁片、鐵片分別與15%的稀鹽酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量之比為

28：9

．
由此可以分析、歸納出影響金屬與酸反應(yīng)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）某鋼鐵廠每天需消耗5000t含F(xiàn)e₂O₃80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是多少？（精確到小數(shù)點后1位）計算過程

2857.1t

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)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(jù)鋁與鹽酸的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
②根據(jù)金屬的活動性及金屬與酸的接觸面積分析金屬A；
③根據(jù)金屬的活動性及金屬預(yù)算的接觸面積分析金屬B，再根據(jù)金屬的性質(zhì)分析現(xiàn)象；
④根據(jù)鋁、鐵的相對原子質(zhì)量和它們與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算出1g這些金屬分別與足量稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，再進行比較即可，總結(jié)以上反應(yīng)分析影響金屬與酸反應(yīng)速率的因素；
（4）由赤鐵礦石的質(zhì)量、氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)赤鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式可以列式計算出煉出生鐵的質(zhì)量．

解答：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(yīng)選用氯化亞鐵溶液；
（3）①鋁與鹽酸的反應(yīng)，生成了氯化鋁和氫氣，反應(yīng)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(yīng)的現(xiàn)象是：產(chǎn)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(zhì)量為27，27g鋁可反應(yīng)生成3g氫氣，即1g鋁生成

1

9

克氫氣，鐵的相對原子質(zhì)量為56，56g鋅可反應(yīng)生成2g氫氣，即1g鐵生成

1

28

克氫氣．所以，等質(zhì)量的鋁鐵產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量之比為：

1

9

：

1

28

=28：9；
由以上可以分析、歸納出影響金屬與酸反應(yīng)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(shè)理論上可煉出含鐵98的生鐵質(zhì)量為x．
   Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
  160             112
5000t×80%        98%x  

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．

點評：在利用化學(xué)方程式計算日產(chǎn)生鐵質(zhì)量時，需要注意根據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式所計算出的鐵為純凈物鐵的質(zhì)量而非生鐵這種混合物的質(zhì)量，因為化學(xué)方程式的計算中所涉及物質(zhì)的質(zhì)量都是純凈物的質(zhì)量．