Question

10．金属及金属材料具有广泛的应用．

（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是Al（铝）．
（2）铁制品在潮湿的环境中容易生锈．某同学进行了如上图1所示实验．一周以后发现铁钉表面锈蚀．图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是b（填字母），产生该现象的原因是b处铁钉与水、空气同时充分接触．
（3）如上图2所示的某“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，使用过程中发热是由化学能转化为热能．
（4）如上图3是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题．
①若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区生成生铁的化学反应方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②取出铁口的样品少量冷却粉碎放入试管中，加入足量的稀盐酸充分反应后过滤，滤渣主要成分是碳（或C）．
（5）某小组同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的性质时进行了如图4所示实验．

【实验一】发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
【实验二】将实验一反应后的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤．
①下列对滤液中溶质可能成分的判断正确的是BD
A．MgSO₄    B．MgSO₄、FeSO₄ C．CuSO₄、FeSO₄  D．MgSO₄、FeSO₄、CuSO₄
②确定滤渣中所含物质成分的实验方案是取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，若有气泡产生，则滤渣为铁和铜的混合物，若无气泡产生则滤渣为铜．（写出步骤、现象和结论）

Answer 1

分析 （1）地壳中元素含量较多的前四位依次是，氧、硅、铝、铁，所以含量最多的金属元素是铝元素，含量最多的非金属元素是氧元素．
（2）铁在有水和空气并存的条件下易生锈，据此回答问题即可．
（3）根据铁的锈蚀是化学变化来分析；
（4）依据A区主要是生成铁的情况书写即可；出铁口是生铁，含有少量的碳；
（5）根据金属的活动性来分析解答；
Ⅰ、发现烧杯内的红色固体明显增多说明铁在置换铜，硫酸铜可能全部反应，也可能有剩余．
Ⅱ、铁与硫酸铜反应，铁有可能全部反应，也可能有剩余．

解答 解：（1）地壳中含量最多的金属元素是铝元素，故填：Al（铝）；
（2）因为铁在有水和空气并存的条件下易生锈，图中b处较充分地满足了该条件所以b处锈蚀最严重．故填：b；b处铁钉与水、空气同时充分接触；
（3）铁锈蚀是化学变化，是化学能转化为热能；故填：化学；
（4）①依据A区主要是生成铁的反应，所以方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂
②生铁中的铁与稀盐酸完全反应，碳与稀盐酸不反应，故填：碳（或C）
（5）【实验一】镁排在铁的前面，铜排在铁的后面，铁与硫酸镁不反应，与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
【实验二】将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，说明铁在置换铜，一段时间后过滤．滤渣中一定含有的物质是铜，可能有的物质就是铁，铁可能反应完了，也可能没反应完有剩余；由于铁能与盐酸反应生成氢气，所以取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，有气泡说明含有铁，否则没有铁；
故填：①BD；②取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，若有气泡产生，则滤渣为铁和铜的混合物，若无气泡产生则滤渣为铜．

点评 本题主要考查金属的各种性质，只要熟知相关内容，根据实验及文字说明进行细致的分析即可得正确答案．