Question

金屬材料在生活、生產(chǎn)、科技等方面普遍使用．
（1）我縣某企業(yè)因經(jīng)營不善而停工，一年多來，許多機(jī)械設(shè)備上已銹跡斑斑．晴晴同學(xué)將設(shè)備上一枚生銹的鐵螺絲放入足量的稀鹽酸中，觀察到鐵銹逐漸消失，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；一段時(shí)間后，又觀察到鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生，寫出產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式

 

；晴晴結(jié)合學(xué)過的化學(xué)知識，向留守的管理人員提出了一些防止機(jī)械設(shè)備進(jìn)一步銹蝕的建議，請寫出一條晴晴的建議：

 

．
（2）鈦（Ti）是航天航空、化工等方面的重要金屬材料，被稱為“21世紀(jì)的金屬”．工業(yè)上用鎂在高溫下與TiCl₄反應(yīng)制取，化學(xué)方程式為：TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．反應(yīng)說明金屬鈦的活動(dòng)性比鎂

 

（填“強(qiáng)”或“弱”）．
（3）黃銅為銅鋅合金，用途極為廣泛，可用于制造供排水管、獎(jiǎng)?wù)隆⒉�紋管、蛇形管、冷凝管、彈殼及各種形狀復(fù)雜的沖壓制品、小五金件等．小華同學(xué)從家里帶來了黃銅碎片，準(zhǔn)備與同學(xué)們一起來測量其中的銅含量．他們決定先測定黃銅與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的量，再計(jì)算．

①小華用設(shè)計(jì)出的上圖A方案測定：先稱量黃銅樣品、錐形瓶及稀硫酸的質(zhì)量，黃銅樣品放入錐形瓶并倒入稀硫酸，待反應(yīng)完畢后再測錐形瓶和反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量，反應(yīng)前后總質(zhì)量差為產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
②小海對小華的設(shè)計(jì)提出質(zhì)疑后，在上述方案中的錐形瓶上加一裝有干燥劑的干燥管，測定反應(yīng)前后裝置的質(zhì)量差．請你說明小海質(zhì)疑的理由是：

 

．
③晴晴通過思考后，覺得他們的方案由于產(chǎn)生氫氣質(zhì)量小，在天平上稱量誤差都較大，于是晴晴設(shè)計(jì)（如上圖C）的方案．取了1.0g黃銅，加入足量的稀硫酸后，在量筒中收集到了111mL的水．已知該條件下氫氣的密度為0.09g/L，請計(jì)算該黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Fe₂O₃、Fe能與鹽酸反應(yīng)去分析；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)順序表中前邊的金屬能把后邊的金屬置換出來；
（3）①Zn能與稀硫酸反應(yīng)；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程分析；③根據(jù)排出水的體積等于生成氣體的體積去計(jì)算．

解答：解：（1）因?yàn)镕e₂O₃會(huì)與鹽酸反應(yīng)，所以當(dāng)把一枚生銹的鐵螺絲放入足量的稀鹽酸中時(shí)，觀察到鐵銹逐漸消失，當(dāng)表面的鐵銹消耗完后，露出來的鐵又繼續(xù)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，所以觀察到鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生．防止鐵生銹有多種方法，如：保持鐵制品干燥；鐵制品表面刷油漆等．
故答案為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑       保持鐵制品表面干燥（其他合理答案均可）
（2）金屬活動(dòng)順序表中前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬置換出來，因?yàn)殒V能把鈦置換出來，所以鈦沒有鎂活潑．
故答案為：弱
（3）①鎂會(huì)與稀硫酸反應(yīng)，故答案為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑②因?yàn)楫?dāng)清漆逸出來的同時(shí)，水蒸氣也會(huì)隨氫氣逸出來，所以前后兩次質(zhì)量差也包含氫氣所帶出的水蒸氣的質(zhì)量．
故答案為：反應(yīng)過程中有水蒸氣隨著氫氣逸出
③解：設(shè)黃銅中鋅的質(zhì)量為x，則
m（H₂）=0.09g/L×0.111L=9.99×10^-3g
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x               9.99×10^-3
解得x=

65

2

×9.99×10^-3=0.325g
所以Cu的質(zhì)量=1.0g-0.325g=0.675g
所以該黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%
答：黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%．

點(diǎn)評：當(dāng)氣體不溶于水時(shí)，可以利用排出水的體積等于生成氣體的體積去計(jì)算．