Question

15．2015年8月12日，天津港某危险品仓库发生火灾，消防战士在用水灭火时引发了二次剧烈燃烧，导孜爆炸．据悉该仓库内有钾等危险品，已知钾与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钾．
（1）消防战士在用水灭火时引发了二次剧烈燃烧，你认为可能的原因是什么？
（2）请写出两个不同类型且有氢气生成的化学方程式．（钾与水反应除外）
（3）请列举两种可燃性气体，并加以鉴别．
（4）明明同学将钾放入硫酸铜溶液中验证钾与铜的金属活动性顺序，请回答：
①你认为明明的方案可行吗？请说明原因．
②请你设计一种实验方案来验证铁、铜和银的金属活动性顺序．（写出操作步骤、现象和结论）
（5）将7g黄铜（铜锌合金）放入200g稀盐酸中，充分反应后烧杯内剩余物质的质量为206.8g，求黄铜中铜质量分数．

Answer 1

分析 根据物质的性质、燃烧的条件、金属活动性顺序的意义以及化学方程式进行分析解答即可．

解答 解（1）钾能与水反应生成氢气，氢气容易燃烧，故答案为：钾与水反应生成了氢气，氢气遇火燃烧．
（2）锌能与硫酸发生置换反应生成硫酸锌和氢气，水能通电分解生成氢气和氧气，故答案为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（3）甲烷和氢气都是可燃性气体，但是燃烧的产物不同，故可以利用其燃烧的产物进行鉴别，故答案为：甲烷和氢气；分别点燃这两种气体，用内壁涂有少量澄清石灰水的小烧杯罩住火焰，石灰水变浑浊的是甲烷，不变浑浊的是氢气；
（4）①钾能与水反应生成氢氧化钾和氢气，故将钾放入硫酸铜溶液中不能验证钾和铜的活动性，故答案为：不可行，因为钾与水反应生成氢氧化钾和氢气，没有铜的生成．
②方案一：在金属活动性顺序中，Fe＞Cu＞Ag，使用活动性强的金属锌和活动性弱的金属铜，则可以用铜的盐溶液．所以，实验方案是：把铁和银放入硫酸铜溶液中，铁表面有红色物质析出，银与硫酸铜不反应，证明铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强； 故填：

实验步骤	实验现象	结论
把铁和银放入硫酸铜溶液中	铁表面有红色物质析出	Fe＞Cu＞Ag

方案二：在金属活动性顺序中，Fe＞Cu＞Ag，使用活动性居中的金属铜单质，则需使用铁的盐溶液和银盐溶液，故填：所以．实验方案是：将铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中．前者铁不能与硫酸亚铁反应，后者铜的表面有银析出．证明铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强；故填：

实验步骤	实验现象	结论
将铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中	铜的表面有银析出	Fe＞Cu＞Ag

（5）氢气的质量=7g+200g-206.8g=0.2g．
设锌的质量为x．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                             2
x                            0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g          
黄铜中铜的质量分数：$\frac{7g-6.5g}{7g}×100%$=7.14%．
答：黄铜中铜的质量分数7.14%．

点评 掌握常见的物质的性质以及燃烧的条件和物质间的反应是正确解答本题的关键．