Ⅰ:金属材料用途广泛.回答下列问题:(1)人们大量使用的是合金而不是纯金属.是因为合金具有更多优良性能．例如钢铁比纯铁硬度．(2)钢铁表面刷油漆.目的是阻止铁与空气中的氧气. 接触而生锈.若要检测钢铁表面的油漆是否破损.可在油漆表面涂上CuSO4溶液.其原理是．Ⅱ.炼铁的原料之一为石灰石.某兴趣小组为了测定某钢铁厂所用石灰石中碳酸钙的质量分数.利用下图装置设� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Ⅰ：金属材料用途广泛，回答下列问题：
（1）人们大量使用的是合金而不是纯金属，是因为合金具有更多优良性能．例如钢铁比纯铁硬度

　（填“大”或“小”）．
（2）钢铁表面刷油漆，目的是阻止铁与空气中的氧气、

接触而生锈，若要检测钢铁表面的油漆是否破损，可在油漆表面涂上CuSO₄溶液，其原理是

　（用化学方程式表示）．
Ⅱ、炼铁的原料之一为石灰石，某兴趣小组为了测定某钢铁厂所用石灰石中碳酸钙的质量分数，利用下图装置设计了以下实验方案：
【实验原理】：测定一定质量的石灰石与足量稀盐酸反应产生的二氧化碳在常温常压下的体积，根据密度求出二氧化碳的质量，然后根据发生的化学反应方程式算出石灰石中碳酸钙的质量，进而求出石灰石中中碳酸钙的质量分数．
【实验步骤】：①连接装置并检查装置气密性；
②在试管B中加入10克矿石A，分液漏斗中加入足量的稀盐酸，C、D管中加入一定量的水，C管的液面上加一层油，并将分液漏斗A和试管B用长导管E连接起来．
石灰石
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；④由A向B中滴加稀盐酸至过量；⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气 B体密度为ρg/L）；⑥计算气体的质量并由此求出石灰石中碳酸钙的质量分数
【实验分析】
（1）小明同学认为在实验前要将石灰石全磨成粉末状，你认为他的目的是：

；
（2）小洁同学认为该实验的设计中最经典的是连接仪器A和仪器B的橡胶管E，你认为如果没有橡胶管E，则会对实验结果产生何种影响？

（3）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，

，则气密性良好；
（4）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：清判断并说明理由

．
（5）实验结束时同学们才发现由于粗心，小伟将植物油加到了D管的水面上，大家一致认为由于该粗心将会导致测得的矿石A中碳酸钙的质量分数产生误差，你认为该误差是

（填偏大或偏小）．
（6）化学老师看了他们的实验设计后，对他们的设计方案和合作意识、探究精神都给予了很高的评价，并对他们进行启发：二氧化碳的质量可以根据质量守恒定律，测反应前后烧杯中剩余物质的质量之差来求得，于是他们又在烧杯中进行了如下的实验测定：

实验次数项目	第一次	第二次	第三次
所取矿石A的质量/g	12	12	15
所加稀盐酸的质量/g	120	150	100
剩余物质的质量	127.6	157.6	110.6

请你和他们一起完成实验数记的分析和计算：
①当所取矿石A和稀盐酸的质量比

时，矿石A和稀盐酸恰好完全反应．
②矿石A中碳酸钙的质量分数是多少？
③所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？

考点：合金与合金的性质,实验探究物质的组成成分以及含量,有关溶质质量分数的简单计算,金属锈蚀的条件及其防护,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：金属与金属材料,综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：Ⅰ（1）从合金比纯金属具有更多优良性能去分析解答；
（2）从铁与空气中的氧气、水发生反应生成铁锈，如果油漆破损，露出的铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和红色的铜去分析解答；
【实验分析】
（1）从将石灰石全磨成粉末状，能增大石灰石与稀盐酸的接触面积使反应速率更快去分析解答；
（2）从如果没有橡胶管E，加入稀盐酸也会占据一定体积，使测得的二氧化碳的体积偏大，导致实验结果偏大去分析解答；
（3）从如气密性不好，根据连通器原理两侧两端液面相平去分析解答；
（4）从如果中途加酸会导致装置中气体漏出影响实验结果去分析解答；
（5）从实验中将植物油加到了C管的水面上，其目的是防止产生的二氧化碳气体溶于水或与水发生反应去分析解答；
（6）①从表中数据：三次生成二氧化碳的质量都相等，但加入稀盐酸的质量和石灰石的质量不相等去分析解答；
②根据12g石灰石完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g去分析解答；
③根据100g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g去分析解答．

解答：解：Ⅰ（1）因为合金比纯金属具有更多优良性能，所以人们大量使用的是合金而不是纯金属，例如钢铁比纯铁硬度大；故答案为：大；
（2）铁与空气中的氧气、水发生反应生成铁锈，若要检测钢铁表面的油漆是否破损，可在油漆表面涂上CuSO₄溶液，如果油漆破损，露出的铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和红色的铜，其反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；故答案为：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
【实验分析】
（1）实验前要将石灰石全磨成粉末状，能增大石灰石与稀盐酸的接触面积使反应速率更快；故答案为：增大与稀盐酸的接触面积；
（2）如果没有橡胶管E，加入稀盐酸也会占据一定体积，使测得的二氧化碳的体积偏大，导致实验结果偏大；故答案为：偏大；
（3）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，C、D管液面产生固定的液面差，则气密性良好，否则根据连通器原理两侧两端液面相平；故答案为：C、D管液面产生固定的液面差；
（4）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，如果中途加酸会导致装置中气体漏出影响实验结果，故应重新实验；故答案为：应重新试验，因为中途加酸会导致装置中气体漏出；
（5）实验中将植物油加到了C管的水面上，其目的是防止产生的二氧化碳气体溶于水或与水发生反应，导致测得二氧化碳的体积偏小，从而使碳酸钙的质量分数偏小；故答案为：偏小；
（6）①由表中数据：第一次生成二氧化碳质量为：12g+120g-127.6g=4.4g，第二次生成二氧化碳的质量：12g+150g-157.6g=4.4g；二者生成二氧化碳的质量相同，加入石灰石的质量都是12g，但是第二次加入酸的质量是150g，说明12石灰石中的碳酸钙完全反应生成二氧化碳的质量为：4.4g；第三次生成二氧化碳的质量为：15g+100g-110.6g=4.4g，石灰石的质量增加到了15g，但是二氧化碳的质量却没有增加，说明100g稀盐酸完全反应可生成4.4g二氧化碳；故12g石灰石和100g稀盐酸恰好完全反应，其质量比为：12g：100g=3：25；故答案为：3：25；
②由上面①的分析可知12g石灰石完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g，设：矿石A中碳酸钙的质量分数为x，
        CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
        100                   44
        12g×x                4.4g

100

12g×x

4.4g

      x=83.3%
答：矿石A中碳酸钙的质量分数为83.3%
③由上面①的分析可知100g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g，设所用稀盐酸的溶质质量分数y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       73             44
     100g×y         4.4g

100g×y

4.4g

y=7.3%
答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%

点评：表格分析数据时，要在一定量相同的情况下，去分析变量的变化，从而得出正确的结论．