Question

4．铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关．
（1）铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是铝能在表面形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部的铝进一步氧化．
（2）铁制品在空气中易生锈，铁锈的主要成分是氯化铁，写出盐酸和铁锈的化学方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，该反应的基本反应类型是复分解反应．
（3）将铁粉加入到硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入稀硫酸有气泡产生、则滤液中含有的溶质有Al（NO₃）₃、Fe（NO₃）₂（填化学式），写出滤渣中物质与稀硫酸反应的化学方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）依据铝会与空气中的氧气反应而形成致密的保护膜，写出相应的方程式；
（2）书写化学方程式要注意规范性．
（3）充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO₃）₂全部被置换生成Cu和Fe（NO₃）₂溶液．

解答 解：（1）铝会与空气中氧气反应形成致密的保护膜，阻止铝继续被腐蚀，所以在空气中铝更耐腐蚀，
故方程式为：4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（2）盐酸和铁锈的主要成分氧化铁反应能生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．该反应为复分解反应；
（3）合溶液中的和硝酸铜与铁发生置换反应，而硝酸铝不与铁反应，故得到Cu，铁粉过量，所以滤出固体中含Fe、Cu；反应后的溶液中即滤液不再含的Cu（NO₃）₂，而是含有生成的Al（NO₃）₃、Fe（NO₃）₂；滤渣中物质铁与稀硫酸反应的化学方程式为 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
故答案为：
（1）铝能在表面形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部的铝进一步氧化．
（2）Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，复分解反应．
（3）Al（NO₃）₃、Fe（NO₃）₂，Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．

点评 本题很好的考查了金属活动性顺序，让学生自己设计实验并且限制物质的种类，难度较大；此种题型的设计可以利用金属和酸、金属和盐溶液的角度考虑．