Question

20．金屬與人類的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)．
（1）把金屬制成合金，應(yīng)用更加廣泛．加工業(yè)上常用黃銅制造機(jī)器零件．原因是合金硬度大（答出一條即可）
（2）為保護(hù)金屬，鐵制品表面的鐵銹要及時(shí)除去，而鋁表面的氧化鋁卻不能除去，為什么？鋁屬于活潑金屬，很容易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜有效低將內(nèi)層的鋁和外面的氧氣隔絕開(kāi)來(lái)，使鋁不能繼續(xù)被氧化
（3）某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們對(duì)該實(shí)驗(yàn)的廢液進(jìn)行了探究．通過(guò)分析，同學(xué)們一致認(rèn)為廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①甲同學(xué)只選用了以上藥品中的三種，便通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了這三種金屬的活動(dòng)性順序，甲同學(xué)選擇的藥品是鐵絲、銀絲和硫酸銅溶液．
②乙同學(xué)用pH試紙測(cè)得廢液的pH小于7，證明廢液顯酸性．請(qǐng)簡(jiǎn)述乙同學(xué)的操作方法．用玻璃棒或者膠頭滴管蘸取待測(cè)液滴加到pH試紙上，對(duì)比比色卡讀數(shù)
（4）利用如圖裝置可做CO還原Fe₂O₃的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)該反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物．已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂．

①氣體通過(guò)裝置的順序是A→CDBE（裝置不能重復(fù)使用）
②E裝置的作用是尾氣處理．
（5）黃銅是銅鋅合金，將10g的黃銅放入盛有100g一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，稱得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為109.8g．求合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）合金具有更加優(yōu)良的性能，如硬度、耐腐蝕性或者是光澤度等；
（2）鐵銹是細(xì)鱗片狀的層狀結(jié)構(gòu)，而氧化鋁薄膜是致密的；
（3）①三種金屬活動(dòng)性比較實(shí)驗(yàn)，采取三取中的原則，即按照金屬活動(dòng)性排序后，中間的與兩側(cè)的狀態(tài)不同（中間取單質(zhì)則兩側(cè)對(duì)應(yīng)可溶性鹽溶液，或者中間是可溶性鹽溶液，兩側(cè)對(duì)應(yīng)單質(zhì)）．
②pH值的測(cè)定方法，取樣，滴在干燥的pH試紙上，與比色卡對(duì)比讀數(shù)；
（4）利用如圖裝置可做CO還原Fe₂O₃的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)該反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物．已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂．首先要除去二氧化碳，然后加熱轉(zhuǎn)化最后檢驗(yàn)生成物有二氧化碳，最后尾氣處理．
（5）根據(jù)總質(zhì)量前后變化為生成的氫氣的質(zhì)量，進(jìn)而求算參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，最后求算合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）用合金加工機(jī)械零部件是因?yàn)榫哂杏捕却蠡蛘吣透�蝕性強(qiáng)等（合理即可）；
（2）鋁屬于活潑金屬，很容易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜有效低將內(nèi)層的鋁和外面的氧氣隔絕開(kāi)來(lái)，使鋁不能繼續(xù)被氧化，所以鋁表面的氧化膜不能打磨去除．
（3）①三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)殍F、銅、銀，比較這三者的活動(dòng)性實(shí)驗(yàn)，一般可以采取鐵絲、銅鹽溶液、銀絲或者亞鐵鹽溶液、銅絲、硝酸銀溶液．根據(jù)給定的試劑，甲選擇鐵絲、銀絲和硫酸銅溶液．
②pH的測(cè)定是用玻璃棒或者膠頭滴管蘸取待測(cè)液滴加到pH試紙上，對(duì)比比色卡讀數(shù)．
（4）由于一氧化碳中混有二氧化碳，而反應(yīng)后需要檢驗(yàn)生成物，所以應(yīng)該先除去二氧化碳，在給定的試劑中氫氧化鈣是用來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳，而氫氧化鈉用來(lái)吸收二氧化碳的，題目特別說(shuō)明每種藥品使用一次，意思是如果吸收就吸收干凈了，不要考慮殘留．所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是先吸收二氧化碳，然后加熱氧化鐵，然后檢驗(yàn)二氧化碳的生成，最后尾氣處理，所以順序?yàn)锳CDBE．最后的酒精燈是燃燒法尾氣處理．
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成的氫氣的質(zhì)量為10g+100g-109.8g=0.2g
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65                       2
x                         0.2g
$\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.2g}$
x=6.5g
則合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10g-6.5g}{10g}$×100%=35%
答：合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%．
答案為：（1）硬度大；
（2）鋁屬于活潑金屬，很容易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜有效低將內(nèi)層的鋁和外面的氧氣隔絕開(kāi)來(lái)，使鋁不能繼續(xù)被氧化；
（3）①鐵絲、銀絲和硫酸銅溶液．
②用玻璃棒或者膠頭滴管蘸取待測(cè)液滴加到pH試紙上，對(duì)比比色卡讀數(shù)
（4）①CDBE；
②尾氣處理．
（5）35%

點(diǎn)評(píng) 本題設(shè)置問(wèn)題較多，要靜心逐一分析完成，本身難度不大，但是容易出現(xiàn)被表面的復(fù)雜迷惑．