Question

19．金屬材料有著廣泛的用途．
（1）圖1所示用品中，利用金屬導(dǎo)電性的是B（填字母序號(hào)）．
（2）下表是一些金屬的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)．

金屬	銅	鋅	錫	鉛	鉍	鎘
熔點(diǎn)/℃	1083	419.6	231.9	327.5	271.3	320.9

鉛錫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Sn（填化學(xué)式）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)合金熔點(diǎn)最低時(shí)，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為2：3．
（3）新型材料納米級(jí)Fe粉在空氣中易自燃，能用作高效催化劑，實(shí)驗(yàn)室采用還原法制備納米級(jí)Fe粉，流程如圖3：
①鐵絲在空氣中只能灼成紅熱、離火變冷，而納米級(jí)Fe粉在空氣中易自燃，說(shuō)明物質(zhì)燃燒的劇烈程度與藥品的狀態(tài)（可燃物與氧氣的接觸面積）有關(guān)．
②寫(xiě)出Ⅱ中用氫氣從FeCl₂置換出鐵的反應(yīng)方程式H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
在Ⅱ中通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M空氣，防止生成的鐵粉被反應(yīng)．
（4）一般情況下，兩種活動(dòng)性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí)，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬首先被腐蝕．造船工業(yè)為避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕，通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是D．（填編號(hào)）
A、銀塊   B、銅塊   C、錫塊   D、鋅塊
（5）用下列試劑探究不同金屬與酸反應(yīng)的速率不同：鋅片、鐵片、5%鹽酸．取質(zhì)量相等的上述兩種金屬（表面積相同），分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的足量稀鹽酸中．

①線B對(duì)應(yīng)的金屬是Zn．
②線A對(duì)應(yīng)的金屬與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
（6）某興趣小組的同學(xué)將一塊不純的鐵片5.6g投入到足量的稀鹽酸中，充分反應(yīng)后生成了0.2g氣體，則該鐵片中混有的雜質(zhì)一定不可能是D．
A、鋁和鋅    B、鎂和鋅    C、鎂和銅    D、鋅和銅．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，金屬具有導(dǎo)電性，可以用作導(dǎo)線；
（2）根據(jù)橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時(shí)熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí)熔點(diǎn)高考慮本題；根據(jù)合金熔點(diǎn)最低時(shí)鉛和錫的含量考慮；
（3）根據(jù)題干可知，鐵絲和鐵粉的狀態(tài)（可燃物與氧氣的接觸面積）不同，燃燒的劇烈程度也不同；生成納米級(jí)Fe粉是由氫氣高溫還原氯化亞鐵得到的；以及在高溫下生成的鐵易被氧氣氧化，故需要使用保護(hù)氣；
（4）根據(jù)信息活潑性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕的變化規(guī)律，為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌的金屬活動(dòng)性應(yīng)比鐵的活動(dòng)性強(qiáng)；
（5）可從反應(yīng)速率和氫氣生成量?jī)傻姆矫鎭?lái)判斷，鋅的反應(yīng)速率要比鐵快，由關(guān)系式計(jì)算可知m克鐵生成m/28克氫氣，m克鋅可生成m/32克氫氣，鋅反應(yīng)比鐵快生成氫氣少；鐵反反應(yīng)最慢生成氫氣量多；
（6）可以根據(jù)各種雜質(zhì)與稀鹽酸相互作用的情況堿性分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．

解答 解：（1）銅制成導(dǎo)線是利用銅的導(dǎo)電性，故填：B；
（2）橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時(shí)熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí)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)；合金熔點(diǎn)最低時(shí)錫占60%，所以鉛占40%，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為40%：60%=2：3；
（3）①鐵絲和鐵粉的狀態(tài)不同，鐵絲在空氣中只能灼成紅熱、離火變冷，而納米級(jí)Fe粉在空氣中易自燃，說(shuō)明物質(zhì)燃燒的劇烈程度與藥品的狀態(tài)（可燃物與氧氣的接觸面積）有關(guān)；
②在高溫的條件下，H₂與FeCl₂反應(yīng)，可生成納米鐵粉和氯化氫氣體，反應(yīng)的方程式為：H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；在高溫條件下生成的鐵易被氧氣氧化，所以需要使用保護(hù)氣，防止鐵粉與空氣中的氧氣接觸自燃；
（4）根據(jù)兩種活動(dòng)性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí)，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕，而在銀、銅、錫、鋅四種金屬中，鋅的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)；可得知，為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕，通常在輪船外殼鑲嵌的金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)的鋅；故選D；
（5）鋅的反應(yīng)速率要比鐵快，并且由化學(xué)方程式Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑可知m克鐵生成m/28克氫氣，m克鋅可生成m/32克氫氣，圖中B線反應(yīng)快生成氫氣少，可知對(duì)應(yīng)的金屬為鋅；A線反應(yīng)速率比鋅慢可知為鐵故答案為：Zn、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
（6）5.6g鐵與稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，能夠生成0.2g氫氣；
如果雜質(zhì)是鋁和鋅，根據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算，5.6g鋁和稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)能夠生成0.62g氫氣，5.6g鋅和稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)能夠生成0.17g氫氣，5.6g鋁、鋅分別于稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成的氫氣的質(zhì)量一個(gè)大于0.2g，一個(gè)小于0.2g，所以鐵中可能含有鋁和鋅；
以此類推，鐵中可能含有鎂和鋅；
銅不能與稀鹽酸反應(yīng)，5.6g鎂與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)生成的氫氣的質(zhì)量大于0.2g，所以鐵中可能含有鎂和銅；
5.6g鋅和稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)能夠生成0.17g氫氣，銅不能與稀鹽酸反應(yīng)，所以當(dāng)鐵中含有鋅和銅時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量應(yīng)該小于0.2g；
綜上所述，該鐵片中混有的雜質(zhì)一定不可能是鋅和銅．
故選：D
故答案為：（1）B（2）Sn；2：3；（3）①藥品的狀態(tài)（可燃物與氧氣的接觸面積）；
②H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；排盡空氣，防止生成的鐵粉被反應(yīng)；
（4）D
（5）Zn、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；排盡空氣，防止生成的鐵粉被反應(yīng)；
（6）D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬鐵的有關(guān)性質(zhì)，完成此題，可以結(jié)合題干提供的信息和已學(xué)的鐵的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行解答，難度大．