Question

6．化學是一門研究物質(zhì)的科學，我們一般從物質(zhì)的存在、性質(zhì)、制備、用途等方面研究一種物質(zhì)或一類物質(zhì)，以金屬為例，請你參與其中回答相關(guān)問題．
（1）下列金屬制品中，利用金屬的物理性質(zhì)是傳熱性、導(dǎo)電性（至少兩條）．

（2）亮亮做家務(wù)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，鐵生銹的原因是鐵與水、空氣接觸，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(yīng)條件略去）．

已知：2Cu+2H₂SO₄+O₂═2CuSO₄+2H₂O
①A-E中含銅、鋅兩種元素的物質(zhì)有A、C（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(yīng)的化學方程式可表示為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）煉鐵產(chǎn)生的廢渣中含有大量CuS，及少量鐵和鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)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(yīng)生成了CuCl₂和Na₂SO₄，其反應(yīng)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的大小差異進行分離的方法．
（5）等質(zhì)量的A、B兩種金屬分別與等質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸充分反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖3所示，若A、B為Mg、Zn中的一種，則A是Mg，反應(yīng)結(jié)束后只有一種金屬剩余，則剩余金屬為Mg．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬的性質(zhì)和用途分析判斷；
（2）根據(jù)鐵生銹的條件和除銹的原理分析回答；
（3）根據(jù)題意可知，含Cu、Zn銅帽與稀硫酸和氧氣反應(yīng)生成了硫酸銅和硫酸鋅的混合液A，根據(jù)實驗的目的，為了得到銅和硫酸鋅，應(yīng)向A溶液加入過量的鋅，通過過濾得到了硫酸鋅溶液和銅鋅的固體混合物C，為了得到銅和硫酸鋅，應(yīng)加入稀硫酸，據(jù)此分析有關(guān)的問題；
（4）①根據(jù)題干中反應(yīng)物、生成物，寫出反應(yīng)的化學方程式；
②根據(jù)過濾的原理分析回答；
（5）根據(jù)金屬的活動性和金屬與酸反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系分析判斷．

解答 解：（1）在金屬制品中，鐵鍋和銅導(dǎo)線分別利用了金屬的物理性質(zhì)是傳熱性、導(dǎo)電性；
（2）鐵生銹的原因是鐵與水、空氣接觸，廢舊鋼鐵表面的鐵銹可用鹽酸除去，其原理是鐵銹的主要成分是氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）由題意可知，含Cu、Zn銅帽與稀硫酸和氧氣反應(yīng)生成了硫酸銅和硫酸鋅的混合液A，根據(jù)實驗的目的，為了得到銅和硫酸鋅，應(yīng)向A溶液加入過量的鋅，通過過濾得到了硫酸鋅溶液和銅鋅的固體混合物C，為了得到銅和硫酸鋅，應(yīng)加入稀硫酸，所以：
①由上述分析可知，溶液A是硫酸銅和硫酸鋅的混合物，固體C是銅和鋅的混合物．所以，含銅、鋅兩種元素的有AC；
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(yīng)的化學方程式可表示為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）①在Ⅱ中CuS、NaCl和O₂在高溫條件下反應(yīng)生成了CuCl₂和Na₂SO₄，其反應(yīng)的化學方程式是：CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
②Ⅲ的操作能將固液分開，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的大小差異進行分離的方法．
（5）由于鎂的活動性大于鋅．與等質(zhì)量酸反應(yīng)時鎂反應(yīng)的時間短，所以，A是鎂；由于鎂、鋅在化合物中的化合價相同，相對原子質(zhì)量鎂的較小，產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣，鎂反應(yīng)的質(zhì)量較小，若反應(yīng)結(jié)束后只有一種金屬剩余，則剩余金屬為Mg．
故答為：：（1）傳熱性、導(dǎo)電性；
（2）鐵與水、空氣接觸，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）①AC；②Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）①CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．②過濾，顆粒的大�。�
（5）Mg，Mg．

點評 本題以實驗設(shè)計流程的形式讓學生去利用金屬活動性順序表解決有關(guān)金屬化學性質(zhì)的問題，有一定的難度，解題的關(guān)鍵是熟練運用金屬活動性的順序意義和掌握金屬銹蝕的條件．