Question

金屬與人類的生活和生產密切相關．
（1）鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬，人類大規模開發利用這三種金屬的先后排（用元素符號表示）

 

．
（2）如圖是元素周期表的一格，下列說法正確的是

 

．
A．金元素屬于金屬元素          B．金原子的中子數為197
C．金原子的核外電子數為118    D．金元素位于第六周期第1B族
（3）在研究金屬性質時，某小組同學進行了如下實驗探究：將一定量鐵粉加硫酸鋅和硫酸銅的混合溶液中，充分反應后過濾，然后對濾紙上的物質進行分析和實驗．
【提出問題】濾紙上的物質是什么？
【作出猜想】甲認為只有銅；乙認為是銅和鐵的混合物；丙認為是銅、鐵、鋅的混合物．
【交流討論】大家一致認為丙的猜想不合理，其理由是

 

；
【實驗與結論】同學們通過實驗確定了濾紙上物質的成分．請填寫下列空白．

實驗步驟	現象和結論	有關反應的化學方程式
取少量濾紙上剩余的物質置于試管中，向其中滴加適量的

（4）在實驗室稱取20g赤鐵礦樣品置于玻璃管中，稱得樣品和玻璃管的總質量為70g，通入足量CO后加熱使樣品充分反應（雜質不參與反應），冷卻后稱得玻璃管和剩余固體的總質量為65.2g．試計算樣品中Fe₂O₃，的質量分數．

Answer 1

分析：（1）鋁、鐵、銅按照金屬活動性順序排列為：Cu＜Fe＜Al，而金屬被開發利用的順序與金屬的活動性有密切的關系；（2）根據元素周期表提供的信息回答；
（3）根據金屬活動性順序分析：排在前面的金屬可以吧排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來；
（4）根據題意分析，反應前后減輕的質量就是氧化鐵中氧元素的質量，再根據氧元素的質量求出氧化鐵的質量，從而計算出氧化鐵的質量分數；也可以通過化學方程式計算．

解答：解：（1）金屬的活動性越弱，越易被開發，三種金屬的活動性順序有若到強為：Cu＜Fe＜Al，所以被開發的順序也是：Cu＜Fe＜Al；
（2）周期表提供的信息有：元素名稱、元素符號、原子序數和相對原子質量．A、金元素是金屬元素，正確；B、根據相對原子質量=質子數+中子數=197，而質子數=原子序數=79，故中子數=197-79=118，故錯誤；C、原子序數=質子數=核外電子數=79，故錯誤；D、根據金原子的核外電子排布從第一層依次是：2、8、18、32、18、1，共6個電子層即6個周期，最外層是1，又是副族，故為ⅠB族．故正確；故選擇：AD．
（3）【交流討論】在計算活動性順序中，鋅＞鐵＞銅，故鐵粉加入到硫酸鋅和硫酸銅的溶液中，只能置換出硫酸銅中的銅，可能的金屬是銅或銅和鐵的混合物，不可能含有鋅，故丙猜想不合理，故答案為：鋅的活動性最強，不能被鐵置換出來；
【實驗與結論】要確定濾紙上的成分是銅還是銅和鐵的混合物，可以加入稀鹽酸，看是否有氣泡產生，因為鐵排在氫的前面，可以置換出酸中的氫產生氣泡．故答案為：

實驗步驟	現象和結論	有關反應的化學方程式
取少量濾紙上剩余的物質置于試管中，向其中滴加適量的	若產生氣泡，則是銅和鐵的混合物，乙的猜想正確； 若無氣泡產生則只有銅，甲的猜想正確．	Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
稀鹽酸
觀察現象

（4）反應前后，質量減少了70g-65.2g=4.8g，減少的質量其實就是氧化鐵中氧元素的質量．
設氧化鐵的質量為X，根據化合物中元素的質量比列式為：

16×3

16×3+56×2

=

4.8g

X

解X=16g
所以氧化鐵的質量分數=

16g

20g

×100%=80%
答：樣品中氧化鐵的質量分數為80%．

點評：本題考查了金屬活動性順序的應用、元素周期表的現象給于、一個元素化合物的計算等，這些都是化學的重點，要熟練掌握．