Question

19．金属用途广泛，其性质是中学化学学习的重要内容．
（1）生铁与钢性能不同，其原因是二者含碳量不同．
（2）铝比较活泼，但铝制品却有很好的抗腐性能，其原因是什么？
（3）农业上不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，写出化学方程式Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）若要验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序，写出一组合适的试剂Zn、CuSO₄、Ag
（5）如图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验．

①A装置玻璃管里可观察到的现象为红色粉末变成黑色；发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②C装置放置酒精灯的作用是点燃尾气中的一氧化碳防止污染空气．
（6）为测定某铜锌合金中铜的质量分数，现称取20g合金放入烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，二者恰好完全反应，反应后称量烧杯中剩余物质总质量为69.8g（不包括烧杯的质量，气体溶解忽略不计）．试计算该合金中铜的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据生铁与钢的组成分析．
（2）根据铝的性质分析回答；
（3）根据铁、铜的活泼性分析回答；
（4）根据若比较三种金属活动性顺序常用“三取中”的方法分析回答；
（5）根据一氧化碳与氧化铁的反应、现象及注意事项分析回答；
（6）根据质量守恒定律求出生成氢气的质量，根据锌与稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出该合金中锌的质量，进而求出铜的质量分数；

解答 解：（1）生铁与钢性能不同，其原因是二者含碳量不同．
（2）铝比较活泼，但铝制品却有很好的抗腐性能，其原因是：铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步的进行；
（3）农业上不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，原因是铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，化学方程式是：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）若要验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序，常用“三取中”的方法，可以取两边金属的单质和中间金属的盐溶液，所以合适的试剂可以是：Zn、CuSO₄、Ag；
（5）①由于在高温条件下一氧化碳还原氧化铁生成了铁和二氧化碳，所以A装置玻璃管里可观察到的现象为：红色粉末变成黑色，发生反应的化学方程式为 Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②由于尾气中含有一氧化碳有毒，能污染空气，所以C装置放置酒精灯的作用是：点燃尾气中的一氧化碳，防止污染空气．
（6）由质量守恒定律可知，生成氢气的质量为：20g+50g-69.8g=0.2g
设参加反应的锌的质量为x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                           2
x                            0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$   解得：x=6.5g
合金中铜的质量分数是：$\frac{20g-6.5g}{20g}×100%$=67.5%
故答为：（1）碳量．
（2）铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝的薄膜，阻止了反应的进一步的进行；
（3）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）Zn、CuSO₄、Ag；
（5）①：红色粉末变成黑色；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②点燃尾气中的一氧化碳防止污染空气．
（6）67.5%．

点评 本题比较全面地考查了金属的性质、金属活泼性顺序表的应用、金属的冶炼等知识，难度不大，加强金属知识的学习，有利于解答本类题．