Question

【題目】古往今來(lái)，金屬材料和制品在我們的社會(huì)生活中一直起者非常重要的作用。

（1）考古工作者發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)的出土文物往往銹蝕嚴(yán)重，鐵生銹的條件是_____。在實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學(xué)方程式為_____。

（2）近年來(lái)，我國(guó)高鐵建設(shè)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展。制造鐵軌的材料是合金鋼，主要原因是合金鋼具有_____的優(yōu)越性能（要求只答一條）。

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了兩個(gè)有關(guān)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：硫酸鋁溶液和鐵粉混合

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：硫酸銅溶液與鐵粉混合

在上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，原因是_____（用文字說(shuō)明）。一段時(shí)間后過(guò)濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是_____〔填寫(xiě)序號(hào)）。

①A13+②A13+、Fe2+③A13+、Fe3+④Fe2+、Cu2+⑤A13+、Fe2+、Cu2+

Answer 1

【答案】 鐵與氧氣、水同時(shí)接觸　。 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O　。 硬度大（或機(jī)械強(qiáng)度好、或韌性好等） 實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵 ②⑤

【解析】（1）鐵在與氧氣、水共存時(shí)會(huì)發(fā)生銹蝕；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(xué)方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；

（2）合金鋼的主要成分是鐵、錳、碳，其韌性好，硬度大，純鐵硬度小且脆；所以鐵軌用合金鋼；

（3）在金屬活動(dòng)性順序中，鐵排在鋁后面，排在銅前面，所以實(shí)驗(yàn)Ⅰ中硫酸鋁溶液和鐵粉不反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鐵能置換出硫酸銅中的銅，同時(shí)生成硫酸亞鐵；將實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；一段時(shí)間后過(guò)濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鐵粉已經(jīng)完全反應(yīng)，濾渣為銅，濾液中一定含有硫酸鋁、硫酸亞鐵，可能含有硫酸銅，即濾液中含有的金屬離子有以下幾種可能：鋁離子、亞鐵離子；鋁離子、亞鐵離子和銅離子，故選②⑤。