三、实验探究题

　　14.(2013，陕西)如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：

　　(1)描述A中的实验现象：__铜丝表面附着一层银白色固体，溶液变为蓝色__。

　　(2)写出C中反应的化学方程式：__Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑__。

　　(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是__AB__(填字母)。

　　(4)开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是：__铁钉未打磨有铁锈，铁锈与稀硫酸反应，溶液中有Fe2(SO4)3生成(其他合理答案均可)__。

　　15.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：

　　(1)步骤①中，金属X是__Fe__，该反应的化学方程式为__Fe+CuSO4===Cu+FeSO4__;

　　(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是__除去铜中的铁__;

　　(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是__蒸发__。

　　16.金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。

　　(1)钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。金属有下列用途：①用来做保险丝;②用来制人造骨;③用于制造船舶;④用于制造航天飞机。其中与钛合金性能相符合的是__②③④__(填序号)。

　　(2)铁是一种最主要的金属材料，实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳的目的是__赶走管内的空气，防止爆炸__。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

　　焦炭――→过量空气、高温①　CO2　――→焦炭、高温②CO――→赤铁矿、高温③　Fe

　　写出②③两步的化学方程式__CO2+C=====高温2CO__、__3CO+Fe2O3=====高温2Fe+3CO2__。

　　(3)矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用。某兴趣小组同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中，回收全部金属铜，应先加入__稍过量铁粉__，反应的化学方程式为：__Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑__、__Fe+CuSO4===FeSO4+Cu__。

　　充分反应后过滤，滤渣中含有__Fe、Cu__，继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体。

　　(4)在学习了金属资源保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈;家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识，铁生锈的原因是__与空气中的O2、H2O同时接触__。那么铜生锈的原因是什么?查阅有关资料：铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还补充做了铜锈蚀与__CO2__有关的实验。请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法__保持金属及金属表面的洁净与干燥(合理即可)__。

　　四、计算题

　　17.(2014，泰安)兴趣小组的同学为测定某一铁铜合金中含铁的质量分数，将6 g该合金粉末样品，加入溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液160 g中，二者恰好完全反应。同时为了充分利用资源，还对反应后的物质进行回收处理。请结合下列图式计算：

　　(1)该合金样品中含铁的质量分数。(计算结果精确至0.1%)

　　(2)所得固体铜的质量a为多少克?

　　(3)向不饱和滤液中加入多少克水，能得到5%的硫酸亚铁溶液，用于缺铁花卉的营养液。[(2)(3)中计算结果精确至0.1 g]

　　解：设样品中铁的质量为x，生成铜的质量为y，生成硫酸亚铁的质量为z。

　　Fe+CuSO4　===　FeSO4+Cu

　　56　　160　　　　　152 　 64

　　x 160 g×10% z y

　　56/160=x/(160 g×10%)　x=5.6 g

　　160/64=(160 g×10%)/y　y=6.4 g

　　160/152=(160 g×10%)/z　z=15.2 g

　　(1)样品中含铁的质量分数=5.6 g/6 g×100%=93.3%

　　(2)a=6.4 g+(6 g-5.6 g)=6.8 g

　　(3)设要得到5%的硫酸亚铁溶液，需要向不饱和滤液中加入水的质量为m。

　　15.2 g/(5.6 g+160 g-6.4 g+m)×100%=5%

　　m=144.8 g