Question

金属材料在生产、生活中应用广泛．

（1）上海世博会中国馆--“东方之冠”的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒．下列有关钢的
说法正确的是

 

（填序号，下同）．
a．钢是纯铁       b．钢属于金属材料        c．钢比生铁的含碳量更高
（2）将27g铝粉、56g铁粉分别与同体积、同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示．下列叙述与曲线图相符的是

 

．
a．①、②分别表示铁粉、铝粉与硫酸反应的情况
b．反应结束，铝粉、铁粉均完全反应，硫酸有剩余
c．反应结束，硫酸完全反应，铝粉、铁粉均有剩余
d．反应结束，硫酸、铁粉均完全反应，铝粉有剩余
（3）某固体粉末A由初中常见的四种单质组成，且不含K、Ca、Na．气体B可燃，气体G是人体新陈代谢的产物．
请根据图回答问题．

固体A由

 

组成．反应①的化学方程式是

 

；反应②的化学方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据生铁和钢的组成与分类：钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，而生铁含碳量为2%～4.3%；生铁和钢都属于金属材料；完成判断对钢的判断；
（2）根据一定质量的铝与铁完全反应放出氢气的质量及两金属的活动性，完成对问题的判断．27g铝粉完全反应可放出氢气的质量=

3

27

×27g=3g，而56g铁粉完全反应放出氢气的质量=

2

56

×56g=2g；金属铝的活动性比铁强，与酸反应放出氢气的速率大于铁；
（3）由气体G是人体新陈代谢的产物可判断该气体为二氧化碳；由溶液C为浅绿色可判断溶液C中含亚铁离子；由固体D灼烧可生成二氧化碳可判断D含单质碳；由溶液I呈蓝色可判断溶液中含铜离子；根据这些特殊现象，采取逆推的方法可判断固体粉末A的组成；推断中，还要注意反应①加入了过量的铝粉这一特别条件．

解答：解：（1）a．钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，而不是纯铁；故a不正确；
b．金属材料包括金属单质和合金，钢是铁的合金，钢属于金属材料；故b正确；
c．钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，而生铁含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量比生铁低；故c不正确；
（2）a．根据金属铝的活动性比铁强，则在相同时间内金属铝与稀硫酸反应放出氢气的速率大于铁；结合图示，可判断曲线①表示铝与硫酸的反应，曲线②表示铁与硫酸的反应；故a不正确；
b．根据27g铝粉完全反应可放出氢气的质量=

3

27

×27g=3g，而56g铁粉完全反应放出氢气的质量=

2

56

×56g=2g；结合图示可知反应结束后所得氢气质量相等，因此可判断反应结束后两金属粉末一定不会均完全反应；故b不正确；
c．若反应中稀硫酸质量不足完全反应而两金属都有剩余，则所得氢气质量一定相等，这种情况与图示所示结果一致，故c正确；
d．由于27g铝粉完全反应可放出氢气的质量大于56g铁粉完全反应放出氢气的质量，所以，当铁粉与稀硫酸恰好完全反应时，因27g铝粉完全反应需要更多的稀硫酸而出现稀硫酸不足铝粉剩余，此时稀硫酸完全反应所产生氢气的质量也会相等；此时所出现的情况与图示结果一致，故d正确；
（3）根据固体A与适量稀盐酸反应生成的混合溶液C呈浅绿色，可判断溶液C中一定含FeCl₂及另外的溶质，而溶液C与过量铝粉充分反应后所得溶液仍为混合溶液，可判断溶液C中另外的溶质中所含金属活动性比铝强，结合题中说明可判断该金属为镁；根据固体D灼烧可得到人体新陈代谢的产物G气体二氧化碳，可判断固体D中含有单质碳，再由黑色固体H能与稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液I，可判断固体D中含有铜；
综合以上分析，可判断固体A中含铁、镁、铜、碳；反应①为2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；反应②为CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
故答案为：（1）b；（2）cd；（3）C、Cu、Fe、Mg；2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．

点评：解答本题时需要清醒地认识到，题中各小问题之间没有任何思维关联，因此不可搅在一起无谓添加思维难度．