Question

3．人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用．请回答下列问题：
（1）根据如图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有导电性；导热性、延展性（至少答两点）；
（2）生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是含碳量不同；
（3）厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是BD；
A、陶瓷碗   B、不锈钢炊具    C、橡胶手套    D、铜质水龙头
（4）微型化录音录像的高性能带中磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe₂O₄的化合物，又知钴（Co）和铁都有+2、+3价，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则铁元素的化合价为+3；
（5）某实验室废液中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜，若向其中加入一定量的锌，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生．则滤液中一定不含有的物质是硫酸、硫酸铜．

Answer 1

分析 （1）根据金属的物理性质作答；
（2）根据生铁和钢都是铁的合金，但是二者的含碳量不同进行解答；
（3）金属材料包括纯金属和合金，据此结合常见物质的组成进行分析判断即可；
（4）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合CoFe₂O₄的化学式进行解答本题．
（5）利用金属活动性顺序来解决此题．

解答 解：（1）物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质．如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等，金属可以制作电线说明金属具有良好的导电性；可以制作热水壶说明金属具有良好的导热性；可以拉成丝说明金属具有良好的延展性．故填：导电性；导热性、延展性；
（2）生铁和钢的含碳量不同，生铁的含碳量是2%至4.3%，钢的含碳量是0.03%至2%之间，故答案为：含碳量不同；
（3）A、陶瓷碗属于无机非金属材料，故选项错误．
B、不锈钢炊具是铁的合金，属于金属材料，故选项正确．
C、橡胶手套属于有机合成材料，不是金属材料，故选项错误．
D、铜质水龙头属于金属材料，故选项正确．
（4）若钴和铁元素的化合价相同时，即都为+2价时，则钴和铁的化合价的和为：（+2）+（+2）×2+（-2）×4≠0；都为+3价时，钴和铁的化合价的和为：（+3）+（+3）×2+（-2）×4≠0；则都不符合要求；故化合物中Co和Fe的化合价不同；
因此Co、Fe的化合价可能为+2、+3价或+3、+2价；
若Co的化合价为+3，Fe的化合价为+2时，钴和铁的化合价的和为：（+3）+（+2）×2+（-2）×4≠0，不符合要求；
若Co的化合价为+2，Fe的化合价为+3，钴和铁的化合价的和为：（+2）+（+3）×2+（-2）×4=0，符合要求．
（4）根据“在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能与酸反应产生氢气”这一理论，结合题意中的“向滤渣中加盐酸有气泡产生”可以断定反应后的滤渣中的成分是铁或者锌、铁的混合物，一定有铁生成，锌与硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液反应，先置换出铜，因此有铁一定有铜，所以滤渣中一定含有的固体是铁、铜；因为滤渣中存在铁，因此滤液中一定不含的物质是硫酸、硫酸铜，因为不能和铁共存．
答案：
（1）导电性；导热性、延展性；
（2）含碳量不同；
（3）BD；
（4）+3；
（5）硫酸、硫酸铜．

点评 此题综合性较强，主要考查了金属的物理性质和化学性质，是一道不错的题目．掌握金属材料的范畴并能灵活运用是正确解答此类题的关键．