Question

金属是一种重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属，全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一．

（1）兴趣小组的同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将一个干净的铁钉放入试管中（如图一），定期观察并记录现象．图一中最先锈蚀的部位

 

（填写A、B或C）；
举出一种防止钢铁锈蚀的具体方法

 

；
（2）根据图二的应用实例，试说出金属具有的一点物理性质

 

；
（3）铝的活动性比铁强，但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性，原因是

 

；
（4）下表中不同的金属被开发、利用的年代不同，决定这一先后顺序的关键因素是

 

；（多选）

A．金属的活动性           B．金属的导电性
C．金属冶炼的难易程度     D．地壳中金属元素的含量
（5）用质量相等的镁粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图三所示．则下列说法中正确的是 _

 

；（多选）
A．曲线a、b分别表示镁、铁的反应情
B．盐酸均反应完，铁恰好完全反应，镁剩余
C．盐酸均反应完，镁、铝也恰好完全反应
D．镁、铝都反应完，盐酸有剩余
（6）联想到工业上用铁矿石冶炼铁，他们在实验室用CO还原氧化铁，实验如图四所示
①A处发生的现象是

 

．
②为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否要先断开A和B的连接处？

 

（填“需要”或“不需要”），理由是

 

．
③图四装置的不足之处是

 

．
（7）兴趣小组的同学为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，小明同学利用该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下（实验中的误差忽略不计）

	第一次	第二次	第三次
所取合金的质量/g	25	25	50
所用稀硫酸的质量/g	120	100	100
反应后烧杯中物质的质量/g	144.6	124.6	149.6

①从上表数据分析，第

 

次，表明合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应．
②试计算该铜锌合金中锌的质量分数为

 

．
③恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数

 

．（保留0.1%）

Answer 1

考点：金属锈蚀的条件及其防护,有关溶质质量分数的简单计算,金属的物理性质及用途,金属的化学性质,一氧化碳还原氧化铁,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,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：根据金属的锈蚀方法解答，根据金属的性质解答，根据炼铁的原理解答，根据金属与酸的反应结合化学方程式计算即可．

解答：解：（1）根据图示可以看出，B处的铁与水和氧气同时接触，最易生锈，要防锈就是破坏铁生锈的条件，可以在铁表面刷漆，故填：B   刷油漆；
（2）用于电线是利用其导电性，制成金属丝是利用其延展性，制成炊具是利用其导热性，故填：良好的导电性（导热性、延展性）（合理即可）；
（3）铝在空气中被氧气氧化，表面生成致密的氧化铝，起到保护作用，故填：表面生成致密的氧化铝，起到保护作用（合理即可）；
（4）不同的金属被开发、利用的年代不同，与金属的活泼性和金属的冶炼难易程度有关，故填：AC；
（5）用质量相等的镁粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量相同，说明酸全部参加反应，a的反应速率快，故a表示的是镁，b表示的是铁，与相同质量的酸反应，消耗的铁的质量大，故铁完全反应，镁一定有剩余，故填：AB；
（6）①一氧化碳还原氧化铁，可以观察到：红棕色变成黑色，故填：红棕色变成黑色；  
 ②本实验停止加热前不需要先断开A和B的连接处，因为熄灭酒精喷灯后还要继续通一氧化碳直到冷却，故填：不需要，熄灭酒精喷灯后还要继续通一氧化碳直到冷却；
③一氧化碳是有毒的气体，而本实验没有进行尾气处理，故填：没有进行尾气处理；
（7）①从上表数据分析，25g合金需要酸的质量是100g，100g酸需要合金的质量是25g，故第二次恰好完全反应，故填：二．
生成氢气的质量为25g+100g-124.6g=0.4g，设锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65          161   2
x            y    0.4g

65

x

=

161

y

=

2

0.4g

   
x=13g   y=32.2g
②该铜锌合金中锌的质量分数为

13g

25g

×100%=52%，故填：52%．
③恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数

32.2g

124.6g-(25g-13g)

×100%=28.6%，故填：28.6%．

点评：掌握金属的性质以及冶炼的方法和根据化学方程式的计算是解答本题的关键．