Question

（2013?和平区二模）小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸，大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu进行试验，试验现象记录如下：

		Al	X	Cu
现象	开始时	几乎无气泡产生	产生气泡速度慢	无气泡产生
	一段时间后	产生气泡速度快	产生气泡速度慢	无气泡产生

回答下列问题：
（1）实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是

铝表面有一层氧化铝薄膜

．
（2）三种金属的活动性由强到弱的顺序是

Al＞X＞Cu

．
（3）如果金属X的活动性比铁弱，且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl₂．写出该反应的化学方程式

X+2HCl=XCl₂+H₂↑

．
（4）向含有MgCl₂、XCl₂、CuCl₂三种溶质的溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入稀盐酸，没有气泡产生．则滤液中一定含有的金属阳离子是

Mg²⁺、Fe²⁺、X²⁺

（用离子符号表示）．
（5）为测定一种待回收的废铁中铁的锈蚀程度，某同学取该部分锈蚀的铁片样品（仅由铁和氧化铁组成），测得其中氧元素的含量为12%，则样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数均为

31.8%

．（计算结果保留至0.1%）

Answer 1

分析：（1）根据铝是比较活泼的金属，在常温下就能够和氧气反应在表面形成致密的氧化铝薄膜分析；
（2）根据三种金属与盐酸反应产生气泡的速度快慢，比较金属活动性的强弱；
（3）根据金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl₂分析产物，写出反应的方程式；
（4）根据只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来结合题目的验证性的现象分析溶液中的成分；
（5）根据氧化铁中氧的质量分数可以计算该样品中氧化铁的质量；然后由氧化铁中铁的质量分数可以求得氧化铁中铁在质量；最后根据

氧化铁中铁的质量

铁的质量

×100%即可求得结果．

解答：解：（1）铝是比较活泼的金属，在常温下就能够和氧气反应在表面形成致密的氧化铝薄膜，对铝起到了保护作用，故本题答案为：铝表面有一层氧化铝薄膜
（2）根据与盐酸反应产生气泡的速度可以判断出这三种金属的活动性，产生气泡快的活动性强，故本题答案为：Al＞X＞Cu；
（3）金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl₂，说明X的活动性位于氢前，因此还会产生氢气，故反应的方程式为：X+2HCl=XCl₂+H₂↑；
（4）铁的活动性比镁弱，比X和铜的活动性强，所以把铁加入MgCl₂、XCl₂、CuCl₂两种溶质的溶液中时，铁不能和氯化镁反应，因此溶液中含有Mg²⁺；铁能够把X和铜都置换出来，但在反应时总是把最不活泼的金属全部置换出来之后才能置换较活泼的金属，因此铜先被置换出来；向滤出的固体中加入盐酸没有气泡产生，说明X没有被置换出来，铁由于发生了置换反应而生成了亚铁离子，故本题答案为：Mg²⁺、Fe²⁺、X²⁺；
（5）设该锈蚀的铁片样品（仅由铁和氧化铁组成）的质量为x．则
氧化铁的质量氧化铁的质量=

12%x

16×3 56×2+16×3

×100%=40%x
被腐蚀的铁的质量=

56×2

56×2+16×3

×100%×40%x=28%x
所以该样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数为：

28%x

x-12%x

×100%≈31.8%；
故本题答案为：31.8%．

点评：本题难度不是很大，主要考查了根据反应的能否发生来判断金属的活动性顺序，从而培养学生对金属活动性顺序的灵活应用，同时通过计算考查学生运用化学式和元素的质量分数公式进行计算的能力：样品中已被锈蚀的铁元素就是氧化铁中铁元素的质量．