题目内容

金属及其化合物的应用很广泛，现举几种常见金属及其化合物的用途，回答有关问题：
(1)FeCl₃溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其离子方程式为：。
(2)黄铜矿熔炼后得到的粗铜中含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：。
(3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从下表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
浓硫酸、稀硫酸、CuO、NaOH溶液
有关反应的化学方程式。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象。
(4)合金在生活和生产上用途越来越广泛。请用相关的知识解释在航空业上铝合金比铁合金用途更广泛的原因。

2Fe³^＋＋Cu===2Fe²^＋＋Cu²^＋电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu²^＋进入溶液：Cu－2e^－===Cu²^＋；阴极上发生还原反应，Cu²^＋得到电子在阴极上析出Cu单质：Cu²^＋＋2e^－===Cu，从而达到精制Cu的目的。 CuO＋H₂SO₄===CuSO₄＋H₂O CuSO₄＋Fe===FeSO₄＋Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成 ①铝合金比铁合金要轻，易于用于航空业；②铝合金表面易形成致密的氧化膜，此氧化膜耐高温，防腐蚀，而铁合金的氧化膜易脱落，起不到防腐蚀的作用。
试题分析：（1）氯化铁能氧化单质铜，反应的离子方程式是2Fe³^＋＋Cu===2Fe²^＋＋Cu²^＋。
（2）根据电解原理可知，电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu²^＋进入溶液：Cu－2e^－＝Cu²^＋；阴极上发生还原反应，Cu²^＋得到电子在阴极上析出Cu单质：Cu²^＋＋2e^－＝Cu，从而达到精制Cu的目的。
（3）由于铁是活泼的金属，能和硫酸铜反应生成铜单质，据此可以进行有关的验证。所以选择的试剂是稀硫酸和氧化铜，反应的方程式分别是CuO＋H₂SO₄＝CuSO₄＋H₂O 、CuSO₄＋Fe＝FeSO₄＋Cu，因此实验现象是不锈钢表面有紫红色物质生成。
（4）由于①铝合金比铁合金要轻，易于用于航空业；②铝合金表面易形成致密的氧化膜，此氧化膜耐高温，防腐蚀，而铁合金的氧化膜易脱落，起不到防腐蚀的作用，所以在航空业上铝合金比铁合金用途更广泛。
考点：考查方程式、电极反应式的书写，金属的腐蚀与防护
点评：该题是中等难度的试题，试题考查的知识点比较多，但很基础，学生不难得分。该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力和发散思维能力，也有利于培养学生的规范答题能力，提特别是语言的组织，实验方案的设计等。