Question

【題目】央視《是真的嗎？》欄目中有一段視頻：將“錫紙”剪成一段兩頭寬中間窄的紙條，然后兩頭分別連接電池的正負(fù)極，觀察到“錫紙”立即燃燒。據(jù)此，某實(shí)驗小組同學(xué)取某種“錫紙”進(jìn)行了以下探究。

（1）“錫紙”燃燒的原因：“錫紙”兩端接入電池兩極后造成短路致使“錫紙”燃燒，從燃燒的條件分析：開始“錫紙”不燃燒，但短路后卻能燃燒的原因是　　 。

（2）探究“錫紙”中金屬的成分：“錫紙”中的金屬是錫嗎？

【查閱資料】①“錫紙”是錫箔或鋁箔和紙粘合而成；②鋅粉是一種深灰色固體；

③ 錫（Sn）與酸或鹽溶液反應(yīng)生成+2價的錫鹽。

【提出猜想】猜想Ⅰ：“錫紙”中的金屬是錫； 猜想Ⅱ：“錫紙”中的金屬是鋁。

【進(jìn)行實(shí)驗】設(shè)計方案并進(jìn)行實(shí)驗。

實(shí)驗操作	實(shí)驗現(xiàn)象	實(shí)驗分析與結(jié)論
取打磨后的“錫紙”片放入試管中，滴加氯化鋅溶液	“錫紙”表面有深灰色固體析出	根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象，結(jié)合金屬活動性順序可知猜想　　 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立；反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。

【交流討論】①實(shí)驗中打磨“錫紙”的目的是　　 ；

②下列物質(zhì)的溶液不可以替代氯化鋅溶液完成上述實(shí)驗的是　　 （填序號）。

A．氯化銅 B．硝酸銀 C．硫酸鈉 D．硫酸亞鐵

【反思應(yīng)用】

電器短路會引起火災(zāi)，我們要嚴(yán)加防范。如果電器著火應(yīng)該采取的滅火方法是： 。

【探究拓展】該小組為了測定鎂銅合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取出3g合金樣品，將60g稀硫酸分為6等份依次加入樣品中，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥、稱重，得到的實(shí)驗數(shù)據(jù)如下：

稀硫酸用量	第1份	第2份	第3份	第4份	第5份	第6份
剩余固體質(zhì)量	m	2.0g	1.5g	1.0g	0.6g	0.6g

（3）表格中，m=　　 。

（4）合金樣品中鎂的質(zhì)量=　　 。

（5）計算所用稀硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（要求寫出計算過程，下同）

（6）計算當(dāng)加入第4份硫酸溶液且充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

【答案】（1）溫度達(dá)到了著火點(diǎn)；（2）Ⅱ；2Al+3ZnCl2=3Zn+2AlCl3；除去表面的氧化物；ABC；先切斷電源，然后用干粉滅火器撲滅或者用沙土蓋滅；（3）2.5g；（4）2.4g；（5）20.4% ；（6）23.9%

【解析】探究一：“錫紙”與氧氣接觸，但是開始“錫紙”不燃燒而短路后卻能燃燒的原因是短路時，溫度升高，溫度達(dá)到了“錫紙”的著火點(diǎn)；

探究二：【進(jìn)行實(shí)驗】鋁比鋅活潑，而錫不如鋅活潑，所以打磨后的“錫紙”片放入試管中，滴加氯化鋅溶液．若有深灰色固體析出則為鋁，若沒有深灰色固體析出則為錫；鋁與氯化鋅反應(yīng)生成鋅和氯化鋁；故答案為：Ⅱ成立；反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Al+3ZnCl2=3Zn+2AlCl3；

【交流討論】(1)實(shí)驗中打磨“錫紙”的目的是除去表面的氧化物；

(2)選擇的鹽溶液中的金屬元素應(yīng)介于鋁和錫之間，銅和銀均排在錫的后面，鈉排在鋁的前面，而鐵介于二者之間，硫酸亞鐵滿足條件，故答案為ABC；

【反思應(yīng)用】

因水能導(dǎo)電，則如果電器著火應(yīng)采取的滅火方法是先切斷電源，然后用干粉滅火器撲滅或者用沙土蓋滅；

【探究拓展】

(3)第2和3實(shí)驗對比中可知，每10g稀硫酸能與0.5g鎂反應(yīng)，可知第一次剩余固體為3g-0.5g=2.5g；
(4)由最后剩余0.6g固體可知，鎂的質(zhì)量為3g-0.6g=2.4g；
(5)根據(jù)每10g稀硫酸能與0.5g鎂反應(yīng)，設(shè)10g硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98
0.5gx
，解得：x=2.04g
則稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=20.4%；

(6)設(shè)加入第四份硫酸后生成的MgSO4質(zhì)量為y、生成的氫氣為z，

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 120 2

2g y z
，解得：y=10g、z=0.17g；

充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=23.9%。