Question

18．請回答下列有關金屬材料的問題．
（1）2017年5月5日運20大型運輸機完成了濺水試驗，對于肩負中國空軍戰(zhàn)略運輸重任的運20來說，在復雜乃至惡劣野戰(zhàn)條件下的跑道運行能力至關重要．運20飛機上運用了大量鋁合金材料，下列對鋁及其合金的說法不正確的是D．
A．鋁具有密度小和抗腐蝕性能
B．鋁的導電性好，常用于制作導線
C．鋁合金強度和硬度均比純鋁強
D．鋁耐腐蝕，故金屬活潑性差
（2）下列是與鐵的性質有關的部分實驗圖：

①A中細鐵絲燃燒生成的黑色固體物質的化學式是Fe₃O₄．
②B中鐵釘最易生銹的部位是b（填“a”、“b”或“c”）．
③C中剛開始無氣泡產生，溶液顏色逐漸由無色變?yōu)辄S色，此時試管內發(fā)生反應的化學方程式是Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
④D中反應一段時間后，試管內溶液質量與反應前相比減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”）．
（3）在AgNO₃、Al（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的銅粉，充分反應后過濾，得到溶液甲和固體乙，溶液甲呈藍色．
①固體乙中一定含有Ag．
②溶液甲中一定含有的陽離子為鋁離子和銅離子．
（4）為測定某Cu-Zn合金中銅的質量分數，某同學將10g該合金放入到盛有40g足量稀硫酸的燒杯中，充分反應后，測得燒杯中剩余物質的質量為49.9g，請計算原合金中銅的質量分數．

Answer 1

分析 （1）鋁的化學性質比較活潑，通常情況下能和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁；
（2）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；
鐵和水、氧氣同時接觸時容易生銹；
鐵銹的主要成分是氧化鐵，能和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；
④鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
（3）鋁比銅活潑，銅比銀活潑；
（4）銅不能和稀硫酸反應，鋅能和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：（1）A．鋁具有密度小和抗腐蝕性能，該選項說法正確；
B．鋁的導電性好，常用于制作導線，該選項說法正確；
C．鋁合金強度和硬度均比純鋁強，該選項說法正確；
D．鋁耐腐蝕，是因為鋁的化學性質比較活潑，通常情況下能和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁保護膜，該選項說法不正確．
故選：D．
（2）①A中細鐵絲燃燒生成的黑色固體物質是四氧化三鐵，四氧化三鐵的化學式是Fe₃O₄．
故填：Fe₃O₄．
②B中鐵釘最易生銹的部位是b，這是因為b處的鐵和水、氧氣充分接觸．
故填：b．
③C中剛開始無氣泡產生，溶液顏色逐漸由無色變?yōu)辄S色，此時試管內氧化鐵和稀硫酸反應生成了硫酸鐵和水，發(fā)生反應的化學方程式是：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
④鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式及其質量關系為：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，
56                         64
由以上質量關系可知，當有56份的鐵形成溶液的一部分時析出64份質量的銅，因此隨著反應的進行，溶液質量減�。�
故填：減小．
（3）在AgNO₃、Al（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的銅粉，固體中一定含有銅和硝酸銀反應生成的銀，溶液甲中一定含有的陽離子有沒有反應的鋁離子和銅離子（原溶液中硝酸銅中含有銅離子，反應生成的硝酸銅中含有銅離子）．
故填：Ag；鋁離子和銅離子．
（4）設鋅的質量為x，
反應生成氫氣的質量為：10g+40g-49.9g=0.1g，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
65                          2
x                         0.1g
$\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.1g}$，
x=3.25g，
原合金中銅的質量分數為：$\frac{10g-3.25g}{10g}$×100%=67.5%，
答：原合金中銅的質量分數為67.5%．

點評 差量法在計算中的應用很廣泛，解答的關鍵是要分析出物質的質量差與要求的未知數之間的關系，再根據具體的數據求解．