解题思路:(1)要想证明铁生锈时,氧气一定参加了反应,就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水,没有氧气下的实验;
(2)根据物质的化学式可以计算某种元素的质量分数、某种物质的质量;
(3)根据信息:氧化铝溶于氢氧化钠溶液,反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和水.写出化学方程式;
(4)熟记金属活动性顺序K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,则可知活动性Zn>Fe>(H)>Cu.
(1)铁生锈的条件是与水和氧气直接接触,要想证明铁生锈时,氧气一定参加了反应,就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水,没有氧气下的实验,即②③,故选C;
(2)氧化铁中铁元素的质量分数=[56×2/56×2+16×3]×100%=70%;
1000t含(Fe2O3)(100%-20%=80%)80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为:1000t×80%=800t.
800t氧化铁中铁元素的质量为:800t×70%=560t.
该厂理论上可产含Fe98%的生铁的质量是:560t÷98%=571.4t;
(3)氧化铝还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水.该反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O;
(4)由金属活动性顺序,可知活动性Zn>Fe>(H)>Cu.则在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中,加入一定量的铁粉,使之充分反应后铁有剩余,过滤,固体残渣中一定含有Fe和Cu;滤液中含有的溶质是FeSO4、ZnSO4.
故答案为:(1)C;
(2)70%; 571.4;
(3)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(4)Fe、Cu; FeSO4、ZnSO4
点评:
本题考点: 金属锈蚀的条件及其防护;金属的化学性质;含杂质物质的化学反应的有关计算;元素的质量分数计算;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
考点点评: 本题考查铁生锈的条件、实验设计、化学方程式的书写、铁质量的计算等知识,有一定的难度.