Question

11．金屬是現(xiàn)代生活和工業(yè)生成中應(yīng)用極為普遍的一類材料．
（1）圖A是金屬的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，利用了金屬的導(dǎo)熱性．
（2）圖B是黃銅和純銅片兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕．該實(shí)驗(yàn)探究的目的是比較銅和黃銅的硬度大小．
（3）鋁是一種活潑金屬，但常溫下鋁卻有較強(qiáng)的抗腐蝕性，其原因是4Al+3O₂═2Al₂O₃（用化學(xué)方程式表示）；
（4）某興趣小組對(duì)“制鎂企業(yè)不能使用CO₂滅火器作為消防器材”的問題進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與他們的活動(dòng)．
【實(shí)驗(yàn)操作】小組同學(xué)將點(diǎn)燃的鎂條插入盛滿CO₂的集氣瓶?jī)?nèi)，鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，生成白色固體并有黑色物質(zhì)附著于集氣瓶?jī)?nèi)壁．同學(xué)們對(duì)鎂與CO₂反應(yīng)的產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行探究．
【提出猜想】
I：產(chǎn)物是MgO和C；
Ⅱ：產(chǎn)物是MgC₂和C；
Ⅲ：產(chǎn)物是MgO、MgC₂和C．
某同學(xué)提出猜想Ⅱ一定是錯(cuò)誤的，其依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．
【查閱資料】MgO+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂，Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+H₂↑；
MgC₂+2H₂O=Mg（OH）₂+C₂H₂↑．C₂H₂為可燃性氣體
【實(shí)驗(yàn)分析】為探究白色固體的成分，興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①取少量反應(yīng)后的固體混合物放人試管，加入足量熱水，無(wú)氣體放出，說明猜想Ⅲ不正確；
②請(qǐng)根據(jù)正確猜想寫出Mg與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
【實(shí)驗(yàn)反思】通過本實(shí)驗(yàn)，金屬鎂著火時(shí)，可以采用的滅火方法是C（填字母）．
A、用水澆滅   B、用CO₂滅火     C、用沙子滅火
（5）某同學(xué)為驗(yàn)證鋅的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)（如圖所示）：

①實(shí)驗(yàn)一中，小明一“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷，有同學(xué)認(rèn)為不夠合理，理由是反應(yīng)的酸不同
②實(shí)驗(yàn)二中，針筒Ⅰ、Ⅱ內(nèi)各有15mL鹽酸（足量且溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同），容器Ⅰ內(nèi)有mg鋅片、容器Ⅱ內(nèi)有mg鐵片（二者表面積相同），同時(shí)將針筒內(nèi)全部鹽酸迅速注入容器中，紅墨水的變化情況是：開始時(shí)左低右高（填“左高右低”、“左右相平”或“左低右高”，下同），最終左高右低．
（6）生活中使用的金屬材料基本是合金，合金中各成分的比例會(huì)影響合金的性能．某興趣小組對(duì)生鐵的組成進(jìn)行研究．稱取生鐵樣品40g，把500g稀硫酸分5次加入樣品中，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表（生鐵中的雜質(zhì)不溶于水，也不和稀鹽酸反應(yīng)）：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第1次	100	28.8
第2次	100	17.6
第3次	100	6.4
第4次	100	m
第5次	100	1.2

試計(jì)算：①第4次剩余固體的質(zhì)量m=1.2g．
②該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%．
③計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）．19.6%．

Answer 1

分析 （1）金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性等；
（2）通過相互刻劃可以判斷不同固體的硬度；
（3）通常情況下，鋁能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁；
（4）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)不變；
鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳；
（5）對(duì)比試驗(yàn)中，要確定好常量和變量；
鋅比鐵活潑；
鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：（1）圖A是金屬可以用作炊具，是利用了金屬的導(dǎo)熱性．
故填：導(dǎo)熱．
（2）圖B是黃銅和純銅片兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕．該實(shí)驗(yàn)探究的目的是比較銅和黃銅的硬度大�。�
故填：比較銅和黃銅的硬度大�。�
（3）鋁是一種活潑金屬，但常溫下鋁卻有較強(qiáng)的抗腐蝕性，其原因是鋁和氧氣反應(yīng)生成了氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（4）某同學(xué)提出猜想Ⅱ一定是錯(cuò)誤的，其依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．
故填：質(zhì)量守恒定律．
【實(shí)驗(yàn)分析】
①取少量反應(yīng)后的固體混合物放人試管，加入足量熱水，無(wú)氣體放出，說明猜想Ⅲ不正確；
②猜想I是正確的，Mg與CO₂反應(yīng)生成氧化鎂和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故填：Ⅲ；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
【實(shí)驗(yàn)反思】
通過本實(shí)驗(yàn)，金屬鎂著火時(shí)，可以采用的滅火方法是用沙子滅火．
故填：C．
（5）①實(shí)驗(yàn)一中，小明以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷，有同學(xué)認(rèn)為不夠合理，理由是反應(yīng)物中的酸不同，一個(gè)是稀硫酸，一個(gè)是稀鹽酸，因此無(wú)法比較反應(yīng)速率．
故填：反應(yīng)的酸不同．
②實(shí)驗(yàn)二中，同時(shí)將針筒內(nèi)全部鹽酸迅速注入容器中，紅墨水的變化情況是：開始時(shí)，鋅和稀鹽酸反應(yīng)的速率快，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氫氣多，因此紅墨水是左低右高；
最終由于鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣多于鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣，因此紅墨水是左高右低．
故填：左低右高；左高右低．
（6）①由第一次反應(yīng)可知，100g稀硫酸能和11.2g鐵反應(yīng)，第四次反應(yīng)中，鐵的質(zhì)量小于11.2g，因此第4次剩余固體的質(zhì)量m=1.2g．
故填：1.2．
②該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{40g-1.2g}{40g}$×100%=97%，
故填：97%．
③第一次中的硫酸完全反應(yīng)，設(shè)100g稀硫酸中硫酸質(zhì)量為x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56   98
11.2g x
$\frac{56}{11.2g}$=$\frac{98}{x}$，
x=19.6g，
所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%，
故填：19.6%．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．