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(dǎo)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(xué)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(diǎn)數(shù)據(jù)．

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

①錫鉛合金中某種金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與合金的熔點(diǎn)有如圖2所示的關(guān)系，
其中橫坐標(biāo)表示的是

 

的質(zhì)量分?jǐn)?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(diǎn)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(xué)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(xué)式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄．其反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(yīng)中，X的化學(xué)式為

 

．
③鎂與TiCl₄反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）黃銅外觀似黃金但質(zhì)地堅(jiān)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(xué)反應(yīng)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(yīng)后，理論上所得黃銅中銅的質(zhì)量為多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬的性質(zhì)進(jìn)行解答；
（2）①根據(jù)橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1時熔點(diǎn)高考慮本題；②根據(jù)合金的熔點(diǎn)與其組成成分的熔點(diǎn)比較考慮；
（3）①根據(jù)鈦酸亞鐵的化學(xué)式（FeTiO₃）及化合物中元素化合價的代數(shù)和為0計(jì)算鈦的化合價．
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變求X的化學(xué)式；
③根據(jù)題中信息結(jié)合化學(xué)方程式的書寫分析；
（4）根據(jù)赤銅的質(zhì)量利用化學(xué)方式式可以求出黃銅中銅的質(zhì)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(dǎo)電性可以將銅制作導(dǎo)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(yīng)形成致密的氧化物薄膜，保護(hù)鋁被進(jìn)一步氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃；故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（2）①橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1時熔點(diǎn)高，因?yàn)殂U的熔點(diǎn)比錫的熔點(diǎn)高，所以橫坐標(biāo)表示錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；故填：A；
②合金的熔點(diǎn)比它的組成成分熔點(diǎn)要低，鉍、鉛、錫、鎘這四種物質(zhì)熔點(diǎn)最低的是231.9，所以要選擇熔點(diǎn)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(xué)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(shè)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(yīng)2FeTiO₃+6C+7Cl₂

高溫  .

2TiCl₄+2X+6CO，可知反應(yīng)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(yīng)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(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應(yīng)有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學(xué)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(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂；
故答案為：TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂；
（4）設(shè)理論上所得黃銅中銅的質(zhì)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(zhì)量為64t．

點(diǎn)評：解答本題關(guān)鍵是要知道合金的熔點(diǎn)比它的組成成分熔點(diǎn)低，硬度大，能靈活運(yùn)用質(zhì)量守恒定律回答問題．