Question

金屬是一種重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬，全世界每年因生銹損失的鋼鐵，約占世界年產量的十分之一．

（1）興趣小組的同學想探究鋼鐵銹蝕的條件，他將一個干凈的鐵釘放入試管中（如圖一），定期觀察并記錄現象．圖一中最先銹蝕的部位

B

（填寫A、B或C）；舉出一種防止鋼鐵銹蝕的具體方法

刷油漆

；
（2）根據圖二的應用實例，試說出金屬具有的一點物理性質

導電性或導熱性（或延展性）

；
（3）鋁的活動性比鐵強，但鋁在空氣中卻表現出良好的抗腐蝕性，原因是

鋁的表面形成致密的氧化膜

；
（4）下表中不同的金屬被開發、利用的年代不同，決定這一先后順序的關鍵因素是

A

；
A．金屬的活動性           B．金屬的導電性
C．金屬的延展性           D．地殼中金屬元素的含量
（5）用質量相等的鎂粉和鋁粉，分別與溶質質量分數相同、等質量的稀鹽酸充分反應，產生氫氣的質量和反應所用時間的關系如圖三所示．則下列說法中正確的是

AB

；
A．曲線a、b分別表示鎂、鋁的反應情況     B．鹽酸均反應完，鎂恰好完全反應，鋁剩余
C．鹽酸均反應完，鎂、鋁也恰好完全反應   D．鎂、鋁都反應完，鹽酸有剩余
（6）聯想到工業上用鐵礦石冶煉鐵，他們在實驗室用CO還原氧化鐵，實驗如圖四所示
①A、B處發生的現象分別是A

固體由紅變黑

、B

石灰水變渾濁

；
②為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否要先斷開A和B的連接處？

不需要

（填“需要”或“不需要”），理由是

氣體會一直通到裝置冷卻，不會發生倒吸

．

反應時間	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品的質量/g	166.5	166.3	166.1	166.1

（7）興趣小組的同學又準確稱取了11.5克生鐵樣品，放入裝有100.0g稀硫酸（足量）的燒杯中（燒杯質量為55.0g）．在化學反應過程中對燒杯（包括溶液和殘余固體）進行了四次稱量，
記錄如表．求：①反應中產生氫氣

0.4克

克；②反應后所得溶液中溶質質量分數．（結果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據鐵生銹的條件，分析防銹方法；
（2）根據金屬的用途與性質之間的關系解答．
（3）分析鋁在空氣中所發生的變化，解釋雖然鋁的活動性比鐵強，但卻表現出良好的抗腐蝕性的原因；
（4）利用圖中數據，對比大規模開發、利用的與金屬其它因素間的關系，判斷與金屬大規模開發、利用的先后順序有關的因素．
（5）由已知：“用質量相等的鎂粉和鋁粉，分別與溶質質量分數相同、等質量的稀鹽酸充分反應”，若酸完全反應，金屬都剩余，則生成氫氣相等，若金屬完全反應，則生成氫氣一定不相等．
（6）回顧一氧化碳還原氯化鐵的實驗，回答對該實驗的操作所提出的問題．
（7）由表中的實驗數據可判斷第四次稱量時已完全反應，利用質量守恒定律，可計算放出氫氣的質量；
根據化學方程式求出生成的氯化亞鐵的質量，進而求出溶液的溶質質量分數．

解答：解：（1）鐵生銹的過程是鐵與氧氣、水蒸氣發生化學反應，所以與水面接觸的地方易生銹，因此可以通過刷油漆的方法防止生銹．
（2）金屬能做成導線是因為有導電性，抽成絲是因為有延展性，做成鍋是因為導熱性．
（3）鋁在空氣中與氧氣化合，在鋁的表面生成致密的氧化鋁薄膜（或氧化鋁膜），阻止了鋁進一步與氧氣的接觸；
（4）由圖示信息可得到，金屬大規模開發、利用的先后順序跟③金屬的活動性、⑤金屬冶煉的難易程度相關，活動性強的金屬冶煉難度大，使用則較晚；
（5）根據化學方程式：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑進行計算：
A、因為鎂的活動性比鋁的活動性強，鎂反應速度快，故A說法正確；
B、如果鹽酸均反應完，鎂恰好完全反應，鋁有剩余，故B說法正確；
C、如果鎂、鋁都反應完，則產生的氫氣一定不等，說法不正確．
D、鹽酸均反應完，鎂、鋁都反應完，生成的氫氣一定相等，故D說法正確；
故選AB
（6）一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，故看到的現象為固體由紅變黑，澄清石灰水變渾濁，為防止生成的鐵被氧化，實驗結束前還要繼續通一氧化碳直到冷卻，故不需要斷開，
（7）反應前總質量一反應后總質量=生成氫氣的質量，反應完畢后總質量為166.1g，所以氫氣質量=11.5+100g+55g-166.1g=0.4g
解：設生成的硫酸亞鐵質量為x   鐵的質量為y
Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑；
56            152   2
y             x     0.4g

152

x

=

2

0.4g

  x=30.4g  
 

56

y

=

2

0.4g

 y=11.2g 
反應后所得溶液的溶質質量分數=

30.4g

11.2g+100g-0.4g

×100%=27.4%
故答案為：（1）B  刷油漆
（2）導電性或導熱性（或延展性）  寫出任意一個即可
（3）鋁的表面形成致密的氧化膜
（4）A
（5）AB
（6）①A 固體由紅變黑  B 石灰水變渾濁②不要  氣體會一直通到裝置冷卻，不會發生倒吸
（7）0.4克  27.4%

點評：本題為涉及較多的化學基礎知識，題目難點不大但涉及面較廣，耐心審題、沉著作答對于解答類似問題會有較大幫助．