Question

11．金属材料具有广泛的应用．
（1）铁、铜、铝三种金属在地壳中的含量多少顺序为Al＞Fe＞Cu，但三种金属被人类发现和利用的时间是铜最早，而铝最晚，这跟它们的活泼性有关．铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜
（2）将赤铜矿（主要成分Cu₂O）和辉铜矿（主要成分Cu₂S）混合焙烧可得到铜，反应的方程式为：2Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+X，其中X的化学式为SO₂．
（3）用生铁制防盗门而不用纯铁的主要原因是生铁硬度比纯铁硬度大，在防盗门表面喷漆，其防锈原理是隔绝氧气和水，喷漆前用稀盐酸除铁锈的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（4）某汽车厂清洗汽车零件后的废液中常含有一定量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂．向该废液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到溶液A和固体B，向固体B中加入稀盐酸，没有气泡产生．则溶液A中一定含有的溶质是Fe（NO₃）₂（填“化学式”）．

Answer 1

分析 （1）金属越活泼，人类发现和利用的时间越短；
通常情况下，铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜；
（2）化学反应前后，元素种类不变，原子种类和总个数都不变；
（3）生铁硬度比纯铁大，铁和水、氧气同时接触容易生锈，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水；
（4）铁比铜活泼，铜比银活泼，向该废液中加入一定量的铁粉，铁先和硝酸银反应，后和硝酸铜反应．

解答 解：（1）三种金属被人类发现和利用的世界是铜最早，而铝最晚，这跟它们的活泼性有关，即金属越活泼，人类发现和利用的时间越短；
铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜．
故填：活泼性；通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜．
（2）由2Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+X可知，反应前后铜原子都是6个，反应前硫原子是1个，反应后应该是1个，包含在X中，反应前氧原子是2个，反应后应该是2个，包含在X中，因此X的化学式为SO₂．
故填：SO₂．
（3）用生铁制防盗门而不用纯铁的主要原因是生铁硬度比纯铁硬度大；
在防盗门表现喷漆，其防锈原理是隔绝氧气和水；
铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：生铁硬度比纯铁硬度大；隔绝氧气和水；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（4）向固体B中加入稀盐酸，没有气泡产生，说明铁已经完全反应，则溶液A中一定含有的溶质是铁和硝酸银，或和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁，硝酸亚铁化学式是Fe（NO₃）₂．
故填：Fe（NO₃）₂．

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．