题目内容
金属材料在生活、生产、科技等方面普遍使用．
（1）我市某企业因经营不善而停工，一年多来，许多机械设备上已锈迹斑斑．乐乐同学将设备上一枚生锈的铁螺丝放入足量的稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，该反应的化学方程式为
（2）钛（Ti）是航天航空、化工等方面的重要金属材料，被称为“21世纪的金属”．工业上用镁在高温下与TiCl4反应制取，化学方程式为：TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2．该反应说明金属钛的活动性比镁
（3）黄铜为铜锌合金，用途极为广泛．小华同学从家里带来了黄铜碎片，准备与同学们一起来测量其中的铜含量．他们决定先测定黄铜与酸反应产生的氢气的量，再计算．
①小华用设计出的上图A方案测定：
Ⅰ．称量黄铜样品、锥形瓶及稀硫酸的质量．
Ⅱ．黄铜样品放入锥形瓶并倒入稀硫酸．
Ⅲ．待反应完毕后再测锥形瓶和反应后混合物的总质量，反应前后总质量差为产生氢气的质量．
②小海对小华的设计提出改进建议：在上述方案中的锥形瓶上加一装有干燥剂的干燥管，测定反应前后装置的质量差．请你说明小海进行改进的理由是：
③欢欢同学为了测定黄铜样品组成，取四份样品分别加稀硫酸反应，其实验数据记录如下表．
试计算：
Ⅰ．经分析，在第1份样品测得的数据中，
Ⅱ．请在图C中画出在50.0g样品中加稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图．
Ⅲ．试计算黄铜屑样品中的锌的质量分数．（写出计算过程．计算结果保留一位小数）．
（1）我市某企业因经营不善而停工，一年多来，许多机械设备上已锈迹斑斑．乐乐同学将设备上一枚生锈的铁螺丝放入足量的稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，该反应的化学方程式为
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
；一段时间后，又观察到铁钉表面有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
；乐乐结合学过的化学知识，向留守的管理人员提出了一些防止机械设备进一步锈蚀的建议，请写出一条乐乐的建议：保持铁制品表面干燥（其他合理答案均可）
保持铁制品表面干燥（其他合理答案均可）
．（2）钛（Ti）是航天航空、化工等方面的重要金属材料，被称为“21世纪的金属”．工业上用镁在高温下与TiCl4反应制取，化学方程式为：TiCl4+2Mg
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弱
弱
（填“强”或“弱”）．（3）黄铜为铜锌合金，用途极为广泛．小华同学从家里带来了黄铜碎片，准备与同学们一起来测量其中的铜含量．他们决定先测定黄铜与酸反应产生的氢气的量，再计算．
①小华用设计出的上图A方案测定：
Ⅰ．称量黄铜样品、锥形瓶及稀硫酸的质量．
Ⅱ．黄铜样品放入锥形瓶并倒入稀硫酸．
Ⅲ．待反应完毕后再测锥形瓶和反应后混合物的总质量，反应前后总质量差为产生氢气的质量．
②小海对小华的设计提出改进建议：在上述方案中的锥形瓶上加一装有干燥剂的干燥管，测定反应前后装置的质量差．请你说明小海进行改进的理由是：
反应过程中有水蒸气随着氢气逸出
反应过程中有水蒸气随着氢气逸出
．③欢欢同学为了测定黄铜样品组成，取四份样品分别加稀硫酸反应，其实验数据记录如下表．
| 样品 | 第1份 | 第2份 | 第3份 | 第4份 |
| 取样品质量（g） | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
| 取稀硫酸质量（g） | 40.0 | 80.0 | 120.0 | 160.0 |
| 产生气体质量（g） | 0.4 | 0.8 | 1.0 | 1.0 |
Ⅰ．经分析，在第1份样品测得的数据中，
硫酸
硫酸
（填物质名称）完全反应了．Ⅱ．请在图C中画出在50.0g样品中加稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图．
Ⅲ．试计算黄铜屑样品中的锌的质量分数．（写出计算过程．计算结果保留一位小数）．
分析：（1）螺丝钉表面是铁锈主要成分是三氧化二铁，放入盐酸后后首先是铁锈反应，铁锈完全反应后铁再和盐酸反应产生气泡，根据铁的生锈条件判读防锈的方式．
（2）根据镁、钛的置换关系，判断两种金属的活动性强弱；
（3）②依据生成氢气的同时容易带走少量的水蒸气分析加干燥管的原因；
I．第一份和第二份比较可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量也在增加，说明第一份中金属没有完全反应，也说明硫酸完全反应．
II．找出起点，最大值，曲线的走势绘制图象即可．
III．比较第三份和第四份可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量保持不变，说明合金完全反应放出气体的质量是1克．然后写出化学方程式并计算锌的质量和H2SO4的质量．
（2）根据镁、钛的置换关系，判断两种金属的活动性强弱；
（3）②依据生成氢气的同时容易带走少量的水蒸气分析加干燥管的原因；
I．第一份和第二份比较可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量也在增加，说明第一份中金属没有完全反应，也说明硫酸完全反应．
II．找出起点，最大值，曲线的走势绘制图象即可．
III．比较第三份和第四份可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量保持不变，说明合金完全反应放出气体的质量是1克．然后写出化学方程式并计算锌的质量和H2SO4的质量．
解答：解：（1）因为Fe2O3会与盐酸反应，所以当把一枚生锈的铁螺丝放入足量的稀盐酸中时，观察到铁锈逐渐消失，当表面的铁锈消耗完后，露出来的铁又继续与盐酸反应生成氢气，所以观察到铁钉表面有气泡产生．方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O、Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，防止铁生锈有多种方法，如：保持铁制品干燥；铁制品表面刷油漆等．
（2）金属活动顺序表中前边的金属会把后边的金属置换出来，因为镁能把钛置换出来，所以钛没有镁活泼．
（3）②因为当氢气逸出来的同时，水蒸气也会随氢气逸出来，所以前后两次质量差也包含氢气所带出的水蒸气的质量．
③I第一份和第二份比较可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量也在增加，说明第一份中金属没有完全反应，也说明硫酸完全反应．
II起点：当没有硫酸加入时，就没有气体的放出，因此起点是（0，0）；比较第一份和第二份可以发现，每加入40克硫酸，气体就会多放出0.4克，因此要想放出1.0克气体，需要加入硫酸的质量是100克，因此最高点是（100，1.0）；比较第一份和第二份可以发现，硫酸的质量和气体的质量的比值相等（斜率相同），所以图象是一条直线．
III比较第三份和第四份可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量保持不变，说明合金完全反应放出气体的质量是1克，设参加反应的锌的质量为x．
设参加反应的锌的质量为x．
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 1.0 g
=
x=32.5g
∴黄铜屑样品中的锌的质量分数为
×100%=65.0%
答：黄铜屑样品中的锌的质量分数为65%．
故答案为：
（1）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑； 保持铁制品表面干燥（其他合理答案均可）
（2）弱；
（3）②反应过程中有水蒸气随着氢气逸出；
③Ⅰ．硫酸；
Ⅱ．
III．答：黄铜屑样品中的锌的质量分数为65%．
（2）金属活动顺序表中前边的金属会把后边的金属置换出来，因为镁能把钛置换出来，所以钛没有镁活泼．
（3）②因为当氢气逸出来的同时，水蒸气也会随氢气逸出来，所以前后两次质量差也包含氢气所带出的水蒸气的质量．
③I第一份和第二份比较可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量也在增加，说明第一份中金属没有完全反应，也说明硫酸完全反应．
II起点：当没有硫酸加入时，就没有气体的放出，因此起点是（0，0）；比较第一份和第二份可以发现，每加入40克硫酸，气体就会多放出0.4克，因此要想放出1.0克气体，需要加入硫酸的质量是100克，因此最高点是（100，1.0）；比较第一份和第二份可以发现，硫酸的质量和气体的质量的比值相等（斜率相同），所以图象是一条直线．
III比较第三份和第四份可以发现，当硫酸的质量增加时，气体的质量保持不变，说明合金完全反应放出气体的质量是1克，设参加反应的锌的质量为x．
设参加反应的锌的质量为x．
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 1.0 g
| 65 |
| x |
| 2 |
| 1.0g |
x=32.5g
∴黄铜屑样品中的锌的质量分数为
| 32.5g |
| 50g |
答：黄铜屑样品中的锌的质量分数为65%．
故答案为：
（1）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑； 保持铁制品表面干燥（其他合理答案均可）
（2）弱；
（3）②反应过程中有水蒸气随着氢气逸出；
③Ⅰ．硫酸；
Ⅱ．
III．答：黄铜屑样品中的锌的质量分数为65%．
点评：此题是有关金属知识的考查题，题目中涉及的知识点以及应用较多，能够较好的对相关知识进行训练和考查；
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