Question

（2013?南京二模）（1）金屬材料的使用
①人類進(jìn)入鐵器時(shí)代要比青銅器時(shí)代晚得多，這與

A

有關(guān)（填序號(hào)）．
A．金屬的活動(dòng)性     B．金屬的導(dǎo)電性       C．金屬的導(dǎo)熱性       D．地殼中金屬元素的含量
②人類一般使用銅合金多于純銅，因?yàn)殂~合金的熔點(diǎn)要比銅低，硬度要比銅

大

 （填“大”或“小”）．
（2）金屬的結(jié)構(gòu)
圖1是鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖．在化學(xué)反應(yīng)中鋁原子易

失去

（填“得到”或“失去”）電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此化合物中鋁元素通常顯

+3

價(jià)．
（3）金屬的活動(dòng)性
①請(qǐng)將銅、鋁、鐵三種金屬的元素符號(hào)填寫(xiě)在下列金屬活動(dòng)性順序圖2中的相應(yīng)位置．
②要快捷驗(yàn)證銅、鋁、鐵的活動(dòng)性順序，某同學(xué)已經(jīng)選擇了打磨過(guò)的鐵絲，你認(rèn)為他還需要的其它試劑是

AlCl₃、CuCl₂溶液（答案合理即可）

．
③鎂、鋁、鐵三種金屬單質(zhì)與足量的稀硫酸反應(yīng)，生成等質(zhì)量的氫氣，需要消耗的金屬質(zhì)量由多到少的順序是

鐵＞鎂＞鋁

（4）金屬的銹蝕
①鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，但鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性能，其原因是

鋁表面有一層致密的氧化膜

．
②鐵在潮濕的空氣中容易銹蝕，為了防止鐵制品銹蝕，人們常采用

涂油（答案合理即可）

的方法（任寫(xiě)一種）來(lái)達(dá)到目的．生銹的鐵制品放入盛有過(guò)量稀鹽酸的洗槽中，觀察到溶液變黃，一段時(shí)間后，有無(wú)色氣泡逸出．溶液變黃的化學(xué)反應(yīng)方程式是：

Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O

．
③銅表面也容易生銹成銅綠，其主要成分是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]．銅生銹除了與氧氣和水有關(guān)外，還與空氣中的

CO₂

有關(guān)．
（5）金屬的冶煉
①西漢時(shí)期我國(guó)的勞動(dòng)人民又發(fā)明了“濕法煉銅”，即“曾青得鐵則化為銅”請(qǐng)用反應(yīng)方程式表示其冶煉原因

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

_．
②小章同學(xué)準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)室用圖3所示裝置模擬工業(yè)煉鐵．請(qǐng)你據(jù)此回答：
實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為：

紅色固體變黑色

，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂

；
③某同學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)過(guò)量的澄清石灰水增重0.88g，則該同學(xué)通入裝置的CO氣體質(zhì)量一定要大于

0.56g

g（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)金屬的開(kāi)發(fā)和大規(guī)模利用的時(shí)間早晚與金屬的活動(dòng)性有關(guān)，金屬越活潑，冶煉難度越大，開(kāi)發(fā)和利用的時(shí)間越晚進(jìn)行解答；
②根據(jù)合金的熔點(diǎn)要比各成分金屬的熔點(diǎn)低，硬度大進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖中的最外層電子數(shù)判定其得失電子的程度難易及數(shù)量，從而得到離子所帶的電荷數(shù)及元素的化合價(jià)；
（3）①根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，將銅、鋁、鐵三種金屬的元素符號(hào)填金屬活動(dòng)性順序表中的相應(yīng)位置；
②證明銅、鋁、鐵的活動(dòng)性順序根據(jù)選擇的金屬鐵絲和另兩種金屬的鹽溶液即可完成探究；
③根據(jù)三種金屬與酸反應(yīng)的關(guān)系分析；
（4）①鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，但比鐵耐腐蝕，要從形成保護(hù)膜角度考慮；
②根據(jù)鐵生銹的條件及其防護(hù)措施分析解答；根據(jù)鐵銹和稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象及原理書(shū)寫(xiě)方程式；
（5）①根據(jù)“濕法煉銅”，即“曾青得鐵則化為銅”的原理是鐵和硫酸銅反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
②根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的原理描述現(xiàn)象及書(shū)寫(xiě)方程式；
③根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵中一氧化碳的作用分析并計(jì)算．

解答：解：（1）①金屬的開(kāi)發(fā)和大規(guī)模利用的時(shí)間早晚與金屬的活動(dòng)性有關(guān)，金屬越活潑，冶煉難度越大，開(kāi)發(fā)和利用的時(shí)間越晚，故選擇A；
②合金的熔點(diǎn)要比各成分金屬的熔點(diǎn)低，硬度大，所以青銅乃銅錫合金，其熔點(diǎn)要比銅低，硬度要比銅大；
（2）在鋁原子結(jié)構(gòu)示意圖中看出最外層電子數(shù)為3，該元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中一般要失去3個(gè)電子而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而表現(xiàn)出的化合價(jià)為+3價(jià)；
（3）①根據(jù)銅、鋁、鐵三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系鋁＞鐵＞氫＞銅，可判斷順序表最左端空格內(nèi)為鋁，接下來(lái)的空格內(nèi)為鐵，最右端為銅；
②證明銅、鋁、鐵的活動(dòng)性順序選擇一種金屬和另兩種金屬的鹽溶液，所以除了鐵絲外，可以選擇鋁和銅的鹽溶液，如AlCl₃、CuCl₂溶液，將鐵絲伸入AlCl₃、CuCl₂溶液中，觀察到在CuCl₂溶液鐵的表面有紅色的物質(zhì)生成，而在AlCl₃溶液中無(wú)現(xiàn)象，則可以判斷金屬鐵的活動(dòng)性順序比銅強(qiáng)，比鋁弱；
③解：由鎂、鋁、鐵三種金屬分別與足量的稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可知，每生成一克氫分子與需要這幾種物質(zhì)的比為：
Fe--1：28，Al--1：9，Mg--1：12，所以要產(chǎn)生相等質(zhì)量的氫氣，需要的鐵質(zhì)量最多，鎂次之，鋁最少；
（4）①鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，但鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，是因?yàn)殇X容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，會(huì)生成一層致密的氧化鋁膜覆蓋在鋁的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行，所以具有良好的抗腐蝕性；
②鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣和水等物質(zhì)共同作用的結(jié)果，生活中常用的鐵制品防銹方法有：在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜，在鐵制品表面鍍上一層其他金屬，改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其制成不銹鋼等合金等；
生銹的鐵制品放入盛有過(guò)量稀鹽酸的洗槽中，觀察到溶液變黃，是與鐵銹反應(yīng)生成氯化鐵的緣故；一段時(shí)間后，有無(wú)色氣泡逸出，是與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的緣故．所以溶液變黃的化學(xué)反應(yīng)方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（5）①“濕法煉銅”，即“曾青得鐵則化為銅”是鐵和硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②一氧化碳還原氧化鐵（紅色）產(chǎn)生鐵（黑色）和二氧化碳，因此實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為：紅色固體變黑色；反應(yīng)的方程式為：3CO+Fe₂O₃ 

高溫  .

 2Fe+3CO₂；
③根據(jù)石灰水增重的0.88g就是產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量
設(shè)生成0.88g二氧化碳需要一氧化碳的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
84                     132
x                      0.88g

84

x

=

132

0.88g

    x=0.56g
但在實(shí)際操作中需要多通入一氧化碳用于排空氣，防止發(fā)生爆炸，后還通一氧化碳至冷卻，防止氧化，故通入裝置的CO氣體質(zhì)量一定要大于0.56g．
故答案為：（1）①A      ②大
（2）失去+3
（3）①Al  Fe   Cu     ②AlCl₃、CuCl₂溶液（答案合理即可）  ③鐵＞鎂＞鋁
（4）①鋁表面有一層致密的氧化膜  ②涂油（答案合理即可）
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O       ③CO₂
（5）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu   ①紅色固體變黑色  3CO+Fe₂O₃ 

高溫  .

 2Fe+3CO₂
②0.56 g

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性的考查了有關(guān)金屬的活動(dòng)性順序、金屬的冶煉、生銹、除銹及相關(guān)的計(jì)算，難度不大，利用相關(guān)的知識(shí)逐一解答即可．