Question

【題目】人類的生活和生產都離不開金屬材料。

（一）鐵材料的有關知識

（1）人類使用金屬先后經歷了“青銅”、“鐵器”時代，直到近代才開始大量使用鋁材料。這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是_________。

（2）下列說法不正確的是________________。（填字母序號）

A．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成氧化鐵；

B．回收廢舊金屬有利于節約金屬資源；

C．在鐵桶中加入硫酸銅溶液和石灰乳來配制農藥波爾多液。

D．鐵鍋常用于炒飯炒菜，是利用了鐵的導熱性

鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的_____________________等發生化學反應的過程。請寫出一種防銹措施 __________________________________。

(二)請你參與探究幾種常見金屬飾品所含金屬的相關活動，并回答下列問題。

現用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液，進行了如右圖所示的實驗，并對溶液A和固體B的成分進行了分析和研究。

【提出問題】溶液A中的溶質可能有哪些？

【作出猜想】

①只有Fe(NO3)2 ②有Fe(NO3)2 、AgNO3

③有Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2 ④有___________________________。

【交流討論】不合理的猜想是_______________（填標號）。

【實驗探究】根據下表中的實驗步驟及現象，完成表中的實驗結論

實驗步驟	現象	實驗結論
取少量固體B，滴加稀鹽酸	有氣泡產生	溶液A中的溶質成分符合猜想____________， 固體B中的金屬成分為____________（寫化學式）。

【數據處理】稱取10克固體B于燒杯中，向燒杯中加入100克稀硫酸，恰好完全反應后稱得燒杯內混合物的總質量為109.8克。請計算

（1）所用稀硫酸的溶質質量分數為多少？（請寫出計算過程）

______

（2）若配制上述濃度的稀硫酸100克，則需質量分數98%的濃硫酸______克。

Answer 1

【答案】Al＞Fe＞CuA C水和氧氣 涂油、鍍層Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2 、AgNO3②①Fe 、Cu、Ag9.8%10

【解析】

(1). 金屬活動性是只金屬的反應能力，活動性越強，越難以冶煉，在自然界中越易以化合物形式存在，反應，越弱，越易以單質存在或者越易被冶煉成金屬單質。所以人類使用金屬先后經歷了“青銅”、“鐵器”時代，直到近代才開始大量使用鋁材料。這也反映出Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強到弱的順序是Al＞Fe＞Cu (2). 鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵；金屬活動順序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au。在金屬活動順序表中，排在氫前邊的金屬能和酸發生置換反應生成鹽和氫氣。金屬的位置越靠前，金屬的活動性越強。位置靠前的金屬能將位于其后的金屬從它的鹽溶液中置換出來。所以鐵能與硫酸銅溶液反應，因而不能在鐵桶中加入硫酸銅溶液和石灰乳來配制農藥波爾多液。 (3鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水生化學反應的過程，所以防止生銹的方法有：保持金屬表面潔凈干燥、覆蓋保護層、改變金屬的組成和結構； (5). 向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液加入鐵粉，硝酸銀先與鐵反應，剩余的鐵再與硝酸銅反應。①如果鐵的量足量，將硝酸銀和硝酸銅反應完，則溶液中只有Fe(NO3)2 ③如果鐵的量只能將硝酸銀反應完，但不足以與硝酸銅反應或者反應掉部分硝酸銅，溶液中有Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2 ；如果鐵的量很少，只能反應掉部分硝酸銀，則硝酸銅沒有參與反應，溶液中有 Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2 、AgNO3 (6).猜想 ②不合理 (7). 取少量反應后的固體B，滴加稀鹽酸，有氣泡產生，說明鐵有剩余，則硝酸銀、硝酸銅都反應完，溶液中 的溶質只有硝酸亞鐵(8)固體B的成分有剩余的Fe 、生成的Cu、Ag (9). 稱取10克固體B于燒杯中，向燒杯中加入100克稀硫酸，恰好完全反應后稱得燒杯內混合物的總質量為109.8克。由質量守恒定律可知，反應前后物質的總質量不變，所以氫氣的質量為：10克+100克-109.8克=0.2克，所用稀硫酸的溶質質量為x,則

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑，

98 2

x 0.2g

98/x=2/0.2g x=9.8g

所用稀硫酸的溶質質量分數為9.8g÷100g×100%=9.8%

配制上述濃度的稀硫酸100克，則需質量分數98%的濃硫酸的質量為y

100g×9.8%=y×98% y=10g

答：略