Question

18．請回答下列有關(guān)金屬材料的問題．
（1）2017年5月5日運(yùn)20大型運(yùn)輸機(jī)完成了濺水試驗(yàn)，對于肩負(fù)中國空軍戰(zhàn)略運(yùn)輸重任的運(yùn)20來說，在復(fù)雜乃至惡劣野戰(zhàn)條件下的跑道運(yùn)行能力至關(guān)重要．運(yùn)20飛機(jī)上運(yùn)用了大量鋁合金材料，下列對鋁及其合金的說法不正確的是D．
A．鋁具有密度小和抗腐蝕性能
B．鋁的導(dǎo)電性好，常用于制作導(dǎo)線
C．鋁合金強(qiáng)度和硬度均比純鋁強(qiáng)
D．鋁耐腐蝕，故金屬活潑性差
（2）下列是與鐵的性質(zhì)有關(guān)的部分實(shí)驗(yàn)圖：

①A中細(xì)鐵絲燃燒生成的黑色固體物質(zhì)的化學(xué)式是Fe₃O₄．
②B中鐵釘最易生銹的部位是b（填“a”、“b”或“c”）．
③C中剛開始無氣泡產(chǎn)生，溶液顏色逐漸由無色變?yōu)辄S色，此時(shí)試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
④D中反應(yīng)一段時(shí)間后，試管內(nèi)溶液質(zhì)量與反應(yīng)前相比減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”）．
（3）在AgNO₃、Al（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的銅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙，溶液甲呈藍(lán)色．
①固體乙中一定含有Ag．
②溶液甲中一定含有的陽離子為鋁離子和銅離子．
（4）為測定某Cu-Zn合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)將10g該合金放入到盛有40g足量稀硫酸的燒杯中，充分反應(yīng)后，測得燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量為49.9g，請計(jì)算原合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，通常情況下能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁；
（2）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；
鐵和水、氧氣同時(shí)接觸時(shí)容易生銹；
鐵銹的主要成分是氧化鐵，能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水；
④鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；
（3）鋁比銅活潑，銅比銀活潑；
（4）銅不能和稀硫酸反應(yīng)，鋅能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：（1）A．鋁具有密度小和抗腐蝕性能，該選項(xiàng)說法正確；
B．鋁的導(dǎo)電性好，常用于制作導(dǎo)線，該選項(xiàng)說法正確；
C．鋁合金強(qiáng)度和硬度均比純鋁強(qiáng)，該選項(xiàng)說法正確；
D．鋁耐腐蝕，是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，通常情況下能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁保護(hù)膜，該選項(xiàng)說法不正確．
故選：D．
（2）①A中細(xì)鐵絲燃燒生成的黑色固體物質(zhì)是四氧化三鐵，四氧化三鐵的化學(xué)式是Fe₃O₄．
故填：Fe₃O₄．
②B中鐵釘最易生銹的部位是b，這是因?yàn)閎處的鐵和水、氧氣充分接觸．
故填：b．
③C中剛開始無氣泡產(chǎn)生，溶液顏色逐漸由無色變?yōu)辄S色，此時(shí)試管內(nèi)氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸鐵和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
④鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，
56                         64
由以上質(zhì)量關(guān)系可知，當(dāng)有56份的鐵形成溶液的一部分時(shí)析出64份質(zhì)量的銅，因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液質(zhì)量減小．
故填：減�。�
（3）在AgNO₃、Al（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的銅粉，固體中一定含有銅和硝酸銀反應(yīng)生成的銀，溶液甲中一定含有的陽離子有沒有反應(yīng)的鋁離子和銅離子（原溶液中硝酸銅中含有銅離子，反應(yīng)生成的硝酸銅中含有銅離子）．
故填：Ag；鋁離子和銅離子．
（4）設(shè)鋅的質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：10g+40g-49.9g=0.1g，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
65                          2
x                         0.1g
$\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.1g}$，
x=3.25g，
原合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g-3.25g}{10g}$×100%=67.5%，
答：原合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%．

點(diǎn)評 差量法在計(jì)算中的應(yīng)用很廣泛，解答的關(guān)鍵是要分析出物質(zhì)的質(zhì)量差與要求的未知數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)具體的數(shù)據(jù)求解．