Question

3．（1）一種不純的鐵，已知它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種金屬雜質(zhì)．將5.6克這樣的鐵跟足量的稀硫酸完全反應(yīng)時，生成0.2克氫氣，則此鐵塊中一定含有的金屬雜質(zhì)是銅．
（2）向混有少量硝酸銅的硝酸銀溶液中加入鐵粉，當反應(yīng)完成后過濾，得到濾液和金屬．
①若向濾液中插入一根潔凈的銅絲，其表面一段時間后產(chǎn)生銀白色固體，則濾出的金屬是銀．
②若將濾出金屬放入鹽酸中，有氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定存在的陽離子是亞鐵離子．
（3）已知在相同的溫度條件下，氣體物質(zhì)分子的運動速度與分子的質(zhì)量有關(guān)，分子質(zhì)量越大，運動速度越小．如圖中，容器A（是一種瓷筒，器壁能允許氣體分子通過）里面充滿了空氣，當燒杯中充滿氫氣，并不斷地繼續(xù)通入氫氣時，導(dǎo)管B處發(fā)生的現(xiàn)象是B中液面上升，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是氫分子質(zhì)量小，運動速度快，進入瓷筒的分子比出來的多，瓷筒內(nèi)部壓強變大．

Answer 1

分析 （1）假設(shè)這5.6 g全部為鐵，根據(jù)方程式計算出生成氫氣為0.2g，所以剩余的金屬中必須假設(shè)都是5.6g時產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量必須有比0.2g大的，有比0.2g小的．再進行進一步分析即可；
（2）根據(jù)金屬的活動性及其應(yīng)用可以知道：將金屬放入鹽的混合溶液中，首先把活動性最弱的金屬置換出來，置換的先后順序為由弱到強，最強的最后置換出來，可以據(jù)此來解答該題．
（3）根據(jù)分子不斷運動的性質(zhì)及壓強原理解答．

解答 解：（1）假設(shè)這5.6 g全部為鐵，設(shè)生成氫氣質(zhì)量為x．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
5.6g                       x
則$\frac{56}{2}=\frac{5.6g}{x}$，解得x=0.2g，假設(shè)5.6g是鋁或鈣或鎂則生成氫氣質(zhì)量都大于0.2g，所以必須含有產(chǎn)生氫氣小于0.2g的金屬，在這幾種金屬中只有銅與酸不反應(yīng)，所以此鐵塊中一定含有的金屬雜質(zhì)是銅．故答案為：銅．
（2）①將鹽酸加入濾液產(chǎn)生了氯化銀沉淀，說明在濾液中仍然存在著銀離子，根據(jù)金屬放入鹽的混合溶液中，首先把活動性最弱的金屬置換出來，可以知道鐵粉的量不足，所以可以判斷濾出的金屬為銀；
②若將濾出的金屬放入鹽酸中產(chǎn)生了氣體，而能夠和鹽酸反應(yīng)生成氣體的只有鐵，所以可以判斷鐵粉是過量的，即在濾液中只能有亞鐵離子，而不可能含有銅離子或是銀離子．
（3）由題中信息可知，氫分子質(zhì)量小，運動速度快，相同時間內(nèi)進入瓷筒的分子比出來的多，瓷筒內(nèi)部壓強變大，將水壓入導(dǎo)管．
故答案為：B中液面上升；氫分子質(zhì)量小，運動速度快，進入瓷筒的分子比出來的多，瓷筒內(nèi)部壓強變大．
故答案為：
（1）銅．（2）①銀．②亞鐵離子．
（3）B中液面上升，氫分子質(zhì)量小，運動速度快，進入瓷筒的分子比出來的多，瓷筒內(nèi)部壓強變大．

點評 解答本題的關(guān)鍵是運用假設(shè)法，假設(shè)5.6g全部是一種金屬，看生成氫氣的質(zhì)量的多少，再進行進一步分析；對于信息題，考查學(xué)生提練加工信息的能力，運用信息解決問題的能力，此題關(guān)健是分析出進入瓷筒的分子比出來的多．