Question

近日，電影《泰坦尼克號(hào)》3D版重現(xiàn)熒屏，掀起一股觀影狂潮．這艘號(hào)稱“永不沉沒(méi)的巨輪”，在建造的過(guò)程中使用了數(shù)以萬(wàn)噸的鋼鐵．鋼鐵是生活中使用最多的金屬材料．
（1）生鐵和鋼都是鐵合金，其中含碳量較高的是______．
（2）在煉鐵高爐中將赤鐵礦（主要成分Fe₂O₃）還原為鐵的主要化學(xué)方程式是______．
（3）鋁、銅、鐵是人類廣泛使用的三種金屬，用下列試劑驗(yàn)證這三種金屬的活動(dòng)性順序，能達(dá)到目的是______（填序號(hào)）．
A．硫酸鋁溶液　　　　B．硫酸亞鐵溶液　　　　C．硫酸銅溶液
（4）將一定質(zhì)量氧化銅加入稀硫酸中完全溶解后，再加入鐵粉充分反應(yīng)，過(guò)濾，再將濾渣加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出，充分反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為6.4g，原氧化銅的質(zhì)量為_(kāi)_____g．
（5）將鋅粉加入到盛有一定質(zhì)量的硫酸亞鐵溶液的燒杯中，請(qǐng)?jiān)谌鐖D坐標(biāo)內(nèi)畫出燒杯中溶液質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖．

Answer 1

解：（1）生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是含碳量不同，生鐵為2%～4.3%，鋼為0.03%～2%．故含碳量較高的是生鐵．
（2）在煉鐵高爐中將赤鐵礦（主要成分Fe₂O₃）還原為鐵的主要化學(xué)反應(yīng)是氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵與二氧化碳；
（3）驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性，如果只用一種溶液，就要選擇活動(dòng)性居中的金屬的鹽溶液；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“濾渣中加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出”可知，充分反應(yīng)后濾渣中含有鐵，說(shuō)明加入的鐵是過(guò)量的；此時(shí)濾液中不存在硫酸和硫酸銅，則所得濾渣中一定含有銅、鐵，濾液中一定含有硫酸亞鐵；將濾渣中加入足量稀硫酸中，充分反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)為銅，銅的質(zhì)量為6.4g；根據(jù)元素質(zhì)量守恒，由銅的質(zhì)量可以計(jì)算出參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量．
設(shè)氧化銅的質(zhì)量是x
Cu---CuO
64 80
6.4g x

x=8g．
（4）將鋅加入到盛有一定質(zhì)量的硫酸亞鐵溶液的燒杯中，鋅與硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知每65份質(zhì)量的鐵可置換出56份質(zhì)量的鐵，因此隨著反應(yīng)的發(fā)生，溶液的質(zhì)量逐漸增大，直到硫酸亞鐵或鋅粉完全反應(yīng)，溶液質(zhì)量不再變化；
故答案為：（1）生鐵．（2）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；（3）B；（4）8．
（5）如圖：
分析：（1）依據(jù)生鐵與鋼的含碳量分析解答；
（2）依據(jù)赤鐵礦在高爐中發(fā)生氧化鐵和一氧化碳的反應(yīng)書寫即可；
（3）若要驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性，如果只用一種溶液，就要選擇活動(dòng)性居中的金屬的鹽溶液．
（4）根據(jù)金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序：鐵＞氫＞銅，分析氧化銅中加入稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)（CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O），再加入鐵粉可能發(fā)生的反應(yīng)（Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑），依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“濾渣中加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出”，判斷發(fā)生反應(yīng)后所得濾渣和濾液的成分，并進(jìn)而利用氧化銅與銅的關(guān)系計(jì)算即可．
（3）根據(jù)金屬鋅與一定質(zhì)量的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的事實(shí)，分析反應(yīng)后溶液質(zhì)量的變化，繪制燒杯中溶液質(zhì)量（m）隨時(shí)間（t）變化的關(guān)系圖．
點(diǎn)評(píng)：“三取中”檢驗(yàn)金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法為：取三種金屬中中間金屬與兩端金屬的鹽溶液反應(yīng)或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬反應(yīng)．