Question

7．地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中．
（1）利用金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法．

冶炼方法	主要原理	代表金属
电解法	熔融的金属化合物在通电的条件下分解	钠、铝
热还原法	金属氧化物与一氧化碳（或碳等）在高温的条件下反应	铁、铜
热分解法	金属氧化物在加热的条件下分解	汞、银

（1）利用金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法．
①电解熔融的氯化镁可以得到镁．分别写出氯化镁和镁的化学式，并标出其中镁元素的化合价：
$\stackrel{+2}{Mg}$Cl₂、$\stackrel{0}{Mg}$．
②炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应，写出该反应的化学方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
③二百多年前，拉瓦锡研究空气的成分时，加热红色的氧化汞粉末得到了银白色的汞，写出该反应的化学方程式：2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O₂↑．
④从含有铅元素并有开采价值的矿石中提取铅，应选择上述方法中的热还原法．
（2）某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁．现有废硫酸9.8t（硫酸的质量分数为20%），与足量的废铁屑反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）化合物中元素化合价代数和为零，单质中元素化合价规定为零；
高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：（1）（1）①氯化镁中氧元素化合价是-2，根据化合价为零可以计算出镁元素的化合价是+2，镁单质中镁元素化合价为零，其中镁元素的化合价可以表示为$\stackrel{+2}{Mg}$Cl₂、$\stackrel{0}{Mg}$．
故填：$\stackrel{+2}{Mg}$Cl₂；$\stackrel{0}{Mg}$．
②高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
③加热红色的氧化汞粉末得到了银白色的汞，该反应的化学方程式为：2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O₂↑．
故填：2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O₂↑．
④因为铅的活动性介于铁和铜之间，因此从含有铅元素并有开采价值的矿石中提取铅，应选择上述方法中的热还原法．
故填：热还原法．
（2）设生成硫酸亚铁质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
       98        152
   9.8t×20%    x
$\frac{98}{9.8t×20%}$=$\frac{152}{x}$，
x=3.04t，
答：可生产硫酸亚铁的质量是3.04t．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．