Question

人類的生產(chǎn)生活離不開金屬材料．
（1）鋁、鐵、銅是使用比較廣泛的金屬．
①如圖1所示用品中，利用金屬導熱性的是

 

，延展性的是

 

 （填字母序號）．
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是

 

（用化學方程式表示）．
（2）焊錫（錫鉛合金）常用于焊接電子元件．下表是一些金屬的熔點數(shù)據(jù)．

金屬	錫	鉛	鉍	鎘
熔點/℃	231.9	327.5	271.3	320.9

①錫鉛合金中某種金屬的質量分數(shù)與合金的熔點有如圖2所示的關系，
其中橫坐標表示的是

 

的質量分數(shù)（填字母序號）．
A．錫       B．鉛       C．無法確定

②保險絲由鉍、鉛、錫、鎘組成，其熔點約為

 

 （填字母序號）．
A．15～30℃B．60～80℃C．231～328℃
（3）金屬鈦（Ti）的合金廣泛用于航空、航天及化學工業(yè)．工業(yè)上冶煉金屬鈦的過程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄．其反應的化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 

高溫  .

2TiCl₄+2X+6CO．然后用鎂與TiCl₄，在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂．
請根據(jù)以上信息回答下列問題：
①FeTiO₃中鈦元素的化合價為

 

． ②在制備TiCl₄的反應中，X的化學式為

 

．
③鎂與TiCl₄反應的化學方程式為

 

．
（4）黃銅外觀似黃金但質地堅硬．將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅（Cu₂O）和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種鋅和銅的合金即黃銅．發(fā)生的化學反應有：
ZnCO₃

高溫  .

ZnO+CO₂↑，2Cu₂O+C

高溫  .

4Cu+CO₂↑，2ZnO+C

高溫  .

2Zn+CO₂↑
若原料中含72噸赤銅，充分反應后，理論上所得黃銅中銅的質量為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬的性質進行解答；
（2）①根據(jù)橫坐標質量分數(shù)為零時熔點要比質量分數(shù)為1時熔點高考慮本題；②根據(jù)合金的熔點與其組成成分的熔點比較考慮；
（3）①根據(jù)鈦酸亞鐵的化學式（FeTiO₃）及化合物中元素化合價的代數(shù)和為0計算鈦的化合價．
②根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變求X的化學式；
③根據(jù)題中信息結合化學方程式的書寫分析；
（4）根據(jù)赤銅的質量利用化學方式式可以求出黃銅中銅的質量．

解答：解：（1）①如圖1所示用品中，利用鐵的傳熱性可以制成鍋，利用金屬的延展性，將鋁制成鋁箔，利用金屬的導電性可以將銅制作導線；故填：A；C；
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是鋁在空氣中會和氧氣反應形成致密的氧化物薄膜，保護鋁被進一步氧化，反應的化學方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃；故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（2）①橫坐標質量分數(shù)為零時熔點要比質量分數(shù)為1時熔點高，因為鉛的熔點比錫的熔點高，所以橫坐標表示錫的質量分數(shù)；故填：A；
②合金的熔點比它的組成成分熔點要低，鉍、鉛、錫、鎘這四種物質熔點最低的是231.9，所以要選擇熔點比231.9低，且不能很低，必須要高于室溫，所以選擇B；故填：B；
（3）①鈦酸亞鐵的化學式為FeTiO₃，其中鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，因化合物中元素化合價的代數(shù)和為0，設鈦的化合價為x，則（+2）+x+（-2）×3=0，解得x=+4．
故答案為：+4；
②觀察該反應2FeTiO₃+6C+7Cl₂

高溫  .

2TiCl₄+2X+6CO，可知反應前鐵原子是2個，鈦原子是2個，氧原子是6個，碳原子是6個，氯原子是14個；反應后除2X外，鈦原子是2個，氯原子是8個，碳原子是6個，氧原子是6個，根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學式為FeCl₃；
故答案為：FeCl₃；
③根據(jù)題中信息，鎂與TiCl₄在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂，該反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂；
故答案為：TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂；
（4）設理論上所得黃銅中銅的質量為x．
2Cu₂O+C

高溫  .

4Cu+CO₂↑
288         256
72t          x

288

72t

=

256

x

x=64t
答：理論上所得黃銅中銅的質量為64t．

點評：解答本題關鍵是要知道合金的熔點比它的組成成分熔點低，硬度大，能靈活運用質量守恒定律回答問題．