Question

10．化學是一門研究物質的科學，我們一般從物質的存在、性質、制備、用途等方面研究一種物質或一類物質，以金屬為例，請你參與其中回答相關問題．
（1）如圖4金屬制品中，利用金屬的物理性質是導熱性，導電性，延展性（至少兩條）．
（2）亮亮做家務時接觸到一袋脫氧劑（主要成分是還原鐵粉），拆開后看到還原鐵粉已生銹，鐵生銹的原因是與水和氧氣接觸，廢舊鋼鐵表面的鐵銹可用鹽酸除去，其原理是Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O（寫化學方程式）．
（3）利用廢舊電池銅帽（含Cu、Zn）制取海綿銅（Cu），并得到硫酸鋅溶液，主要流程如圖1（反應條件略去）．已知：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O
①A-E中含銅、鋅兩種元素的物質有AC（填字母序號）．
②我國早在西漢時期，就有“曾青得鐵則化為銅”的記述，該反應的化學方程式可表示為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（4）煉鐵產生的廢渣中含有大量CuS，及少量鐵和鐵的化合物，工業上以該廢渣為原料生產CuCl₂的流程圖如圖2所示：
①在Ⅱ中CuS、NaCl和O₂在高溫條件下反應生成了CuCl₂和Na₂SO₄，其反應的化學方程式是CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
②Ⅲ的操作名稱是過濾，分離混合物的一般思路，首先分析混合物的組成成分，尋找各成分的差異，然后利用其差異選擇合適方法進行分離，該方法就是利用混合物中不同成分顆粒大小差異進行分離的方法．
（5）等質量的A、B兩種金屬分別與等質量溶質質量分數的稀鹽酸充分反應，反應產生氣體的質量與反應時間的關系如圖3所示，若A、B為Mg、Zn中的一種，則A是Mg，反應結束后只有一種金屬剩余，則剩余金屬為Mg．

Answer 1

分析 （1）金屬具有良好的導電性、導熱性、延展性；
（2）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，能和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水；
（3）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；
鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
（4）根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
過濾能夠把不溶于水的固體從液體中分離出來；
（5）鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣．

解答 解：（1）如圖4金屬制品中，鐵可以制作鐵鍋，是因為鐵具有良好的導熱性和延展性，銅可以制作導線，是因為銅具有良好的導電性和延展性．
故填：導熱性，導電性，延展性．
（2）鐵生銹的原因是與水和氧氣接觸；
廢舊鋼鐵表面的鐵銹可用鹽酸除去，其原理是氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：與水和氧氣接觸；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）①A中含有反應生成的硫酸銅和硫酸鋅，B是過量的鋅，C中含有鋅和硫酸銅反應生成的銅和過量的鋅，D是適量的硫酸銅溶液，E是硫酸鋅溶液，因此A-E中含銅、鋅兩種元素的物質有AC．
故填：AC．
②曾青得鐵則化為銅過程中，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，該反應的化學方程式可表示為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故填：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（4）①CuS、NaCl和O₂在高溫條件下反應生成了CuCl₂和Na₂SO₄，其反應的化學方程式是：CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
故填：CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
②Ⅲ的操作名稱是過濾；
過濾是利用混合物中不同成分顆粒大小差異進行分離的方法．
故填：過濾；顆粒大小．
（5）鎂比鋅活潑，等質量的A、B兩種金屬分別與等質量溶質質量分數的稀鹽酸充分反應時，鎂和稀鹽酸的反應速率快，因此若A、B為Mg、Zn中的一種，則A是Mg；
鎂、鋅和稀鹽酸反應的化學方程式及其反應物質量關系為：
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，
24      73                         65   73
由以上關系可知，稀鹽酸質量相等時，消耗鎂的質量小于鋅的質量，因此反應結束后只有一種金屬剩余，則剩余金屬為Mg．
故填：Mg；Mg．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．