Question

已知某金屬X有下列相關(guān)信息：①它的主要礦物的化學成分是X₂O₃；②它主要通過熱還原法冶煉而成；③它的年產(chǎn)量位于金屬之首．
（1）據(jù)此推斷X是

 

（填選項字母）．
A．鈦       B．鐵       C．鋁       D．銅
（2）在高爐中用含X₂O₃的礦物冶煉該金屬的原理是

 

（用化學方程式表示）．
（3）電化學腐蝕是金屬腐蝕的主要原因．當兩種活潑性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時，因形成原電池，活潑性強的金屬首先被腐蝕．利用這一原理，為了保護輪船的鋼質(zhì)外殼，通常在行駛的輪船外殼上連接

 

 （填“銅板”、“鋅板”）．
（4）為了滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要，人們又合成了許多新型合金材料．儲氫合金是一類能夠大量吸收H₂，并與H₂結(jié)合成金屬氫化物的材料．此過程發(fā)生了

 

變化（填“物理”、“化學”），儲氫合金屬于

 

 （填“純凈物”、“混合物”）．
（5）根據(jù)鐵、銅、鋁三種金屬的活動順序判斷下列化學方程式正確的是

 

（填序號）．
①3Fe+2AlCl₃=3FeCl₂+2Al  ②3Cu+2AlCl₃=3CuCl₂+2Al  ③Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu
（6）某實驗室廢液中含有HCl、FeCl₂和CuCl₂等物質(zhì)，若向其中加入稍過量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，則濾渣中含有

 

（填化學式）．
（7）同學們設(shè)計了如下實驗方案測定該礦物中X₂O₃的質(zhì)量分數(shù)（裝置氣密性良好；礦物中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)；假設(shè)礦物樣品中的X₂O₃完全反應(yīng)）：
①取礦物樣品并稱量該樣品的質(zhì)量；
②測出反應(yīng)前廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量；
③測出反應(yīng)后廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量；
④計算得出礦物樣品中x₂O₃的質(zhì)量分數(shù)．
你認為，該實驗方案

 

（填“一定”或“不一定”）能準確測出礦物中X₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，理由是

 

．
不改變裝置和藥品，你還可以通過測定哪些數(shù)據(jù)，再通過計算得出礦物中X₂O₃的質(zhì)量分數(shù)：

 

．
從環(huán)保角度看，該裝置的不足之處是

 

．

Answer 1

分析：（1）年產(chǎn)量位于金屬之首的是金屬鐵；
（2）高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳還原氧化鐵；
（3）根據(jù)題中信息結(jié)合原電池的原理進行選擇．
（4）可根據(jù)儲氫合金的儲氫原理及合金的組成進行分析．
（5）根據(jù)金屬活動順序表進行分析，前面的金屬可以把后面的金屬從其鹽溶液中置換出來．
（6）根據(jù)發(fā)生的化學反應(yīng)及題中信息進行綜合分析．
（7）要測定礦物中X₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，可以根據(jù)生成的二氧化碳的質(zhì)量或是反應(yīng)前后固體物質(zhì)的質(zhì)量差來進行計算．

解答：解：（1）根據(jù)該金屬年產(chǎn)量位于金屬之首，可以確定該金屬是鐵，
故答案為：B；
（2）高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳還原氧化鐵，此反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，
故答案為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
（3）根據(jù)原電池的原理，活潑性強的金屬首先被腐蝕，所以要保護船體，應(yīng)選用活潑的金屬，鋅比銅活潑．
故答案為：鋅板
（4）由敘述可知該過程生成了金屬氫化物，故是化學變化，儲氫合金屬于合金，一般屬于混合物．
故答案為：化學；混合物
（5）鐵、銅、鋁三種金屬的活動順序為鋁、鐵、銅，根據(jù)活潑的金屬可以從不活潑金屬的鹽溶液中置換出不活潑金屬，③都符合題意．
故答案為：③
（6）加入鐵粉后和氯化銅溶液反應(yīng)，置換出單質(zhì)銅，又由于鐵過量，所以濾渣中有鐵和銅．
故答案為：Fe、Cu
（7）石灰水是氫氧化鈣的水溶液，氫氧化鈣是微溶于水的物質(zhì)，故所含的溶質(zhì)少，不一定能將生成的二氧化碳全部吸收，而且從裝置可以看出，石灰水直接與空氣接觸，可能吸收空氣中的二氧化碳，所以不一定能準確測出礦物中X₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，還可以設(shè)計實驗通過測定反應(yīng)前后固體物質(zhì)的質(zhì)量差進行計算，由于一氧化碳有毒，必須進行尾氣處理．
故答案為：不一定； 生成的二氧化碳氣體不一定被石灰水完全吸收（或石灰水可能吸收空氣中的二氧化碳）；分別測出反應(yīng)前玻璃管和礦物樣品的總質(zhì)量、反應(yīng)后玻璃管和剩余固體總質(zhì)量（或測出反應(yīng)后玻璃管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量）；無尾氣處理裝置．

點評：本題涉及的知識點很多，要完整解答要求學生知識面和知識結(jié)構(gòu)必須完整．