Question

17．人类的生产生活离不开金属材料，随着科技水平的不断提高，金属及其合金在日常生活中扮演着越来越重要的角色．
（1）汽车车体多用钢材制造．表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与水和氧气接触而生锈．
（2）工业上用CO还原氧化铁冶炼金属铁的化学方程为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是稀盐酸或稀硫酸或硫酸铜溶液．（填一种即可）
（4）铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，如图是某锅的示意图．
①该锅含有的有机合成材料是塑料（填写名称）．
②炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是使油与氧气隔绝．
③铜也易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜（Cu₂（OH）₂CO₃），是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果．
（5）某同学设计实验方案，测定某硫酸废液中硫酸的质量分数．先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2g，往其中倒入少量硫酸分液后称重，总质量为33.2g，之后，将一枚质量为10.8g的铁钉（已用砂纸打磨去铁锈）放入该小烧杯中反应，待铁钉表面不再有气泡产生后，再次称重，总质量为43.9g．请回答下列问题：
①计算该废液中硫酸的质量分数（计算结果保留一位小数）．
②若铁钉的铁锈（主要成分为氧化铁）未除净，对计算结果的影响是偏小（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）根据铁生锈的条件分析回答；
（2）根据炼铁的原理写出反应的方程式；
（3）根据金属活动性顺序进行分析；
（4）根据材料的分类、灭火的原理以及质量守恒定律来分析；
（5）①根据氢气的质量求出硫酸中溶质的质量，从而求出废液中硫酸的质量分数即可；
②根据铁钉的铁锈未除净，则铁锈消耗一部分硫酸进行解答．

解答 解（1）汽车车体多用钢材制造．表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气、水接触而生锈．
故填：水和氧气；
（2）工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属会与酸反应生成氢气，所以在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是稀盐酸或稀硫酸或可溶铜盐溶液或可溶铝盐溶液．
故填：稀盐酸或稀硫酸或硫酸铜溶液；
（4）①塑料属于有机合成材料，玻璃属于无机非金属材料；铸铁属于金属材料；
故填：塑料；
②油着火可用锅盖盖灭，其原理是使可燃物--油隔绝氧气；
故填：使油与氧气隔绝；
③由于铜锈的主要成分是碱式碳酸铜（Cu₂（OH）₂CO₃）．含有铜、碳、氧、氢元素，所以，铜生锈除了与空气中的氧气、水有关外，还需要与空气中含有碳元素的物质有关，此物质是二氧化碳；
故填：二氧化碳；
（5）设与铁反应的硫酸的质量为x，
烧杯中稀硫酸废液的质量为：33.2g-18.2g=15.0g；
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98          2
    x          0.1g
则$\frac{98}{2}$=$\frac{x}{0.1g}$
解得x=4.9g
该废液中硫酸的质量分数为：$\frac{4.9g}{15.0g}$×100%=32.7%
答：废液中硫酸的质量分数是32.7%．
③如果铁钉的铁锈未除净，则铁锈消耗一部分硫酸，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水；根据氢气求出的硫酸质量就偏小，从而使计算出的硫酸的质量分数偏小．
故答案为：偏小．

点评 本题考查了常见金属的应用以及金属活动性顺序的判断，方程式的相关计算，细心分析解答．