(1)2017年5月5日运20大型运输机完成了溅水试验,对于肩负中国空军战略运输重任的运20来说,在复杂乃至恶劣野战条件下的跑道运行能力至关重要。运20飞机上运用了大量铝合金材料,下列对铝及其合金的说法不正确的是___________。
A.铝具有密度小和抗腐蚀性能
B.铝的导电性好,常用于制作导线
C.铝合金强度和硬度均比纯铝强
D.铝耐腐蚀,故金属活泼性差
(2)下列是与铁的性质有关的部分实验图:
①A中细铁丝燃烧生成的黑色固体物质的化学式是__________________。
②B中铁钉最易生锈的部位是___________(填“a”、“b”或“c”)。
③C中刚开始无气泡产生,溶液颜色逐渐由无色变为黄色,此时试管内发生反应的化学方程式是___________________________________________________________。
④D中反应一段时间后,试管内溶液质量与反应前相比____________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在AgNO3、Al(NO3)3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,溶液甲呈蓝色。
①固体乙中一定含有______________。
②溶液甲中一定含有的阳离子为______________________。
(4)为测定某Cu﹣Zn合金中铜的质量分数,某同学将10 g该合金放入到盛有40 g足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,测得烧杯中剩余物质的质量为49.9 g,请计算原合金中铜的质量分数。______
D Fe3O4 b Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O 减小 银 Cu2+、Al3+ 67.5%。
【解析】
(1)铝的密度小,导热性、导电性好,且铝能与空气中的氧气生成致密的氧化膜,耐腐蚀性强;铝合金的强度和硬度都很好,而且密度比较小,常用于航空工业,故A、B、C正确,D错误。
(2)①铁丝的燃烧产物是四氧化三铁。②铁生锈的条件:铁与水和氧气同时接触,所以因b处与水和氧气同时充分接触,最易生锈。③未打磨的铁片表面含有锈,锈与硫酸反应产生硫酸铁,故反应的方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。④铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜,试管内固体质量比反应前增大,根据质量守恒定律,试管内溶液质量与反应前相比减小。
(3)根据金属活动性由强到弱的顺序为铝>铜>银,向溶液中加入一定量的铜粉,铜与硝酸银反应,铜不能与硝酸铜、硝酸铝反应。滤渣中一定有银可能含有铜,滤液中一定含有硝酸铝和硝酸铜,可能含有硝酸银,所以含有的阳离子一定有Cu2+、Al3+。
(4)根据质量守恒定律,产生氢气的质量为:10 g+40 g﹣49.9 g=0.1 g;
设该样品中锌的质量为x,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.1 g
解得:x=3.25 g
该样品中铜的质量分数为×100% =67.5%。
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(
(1)
按金属的活动性顺序,铝比锌 。但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。为了探究铝与酸反应的规律,小强将已被砂纸打磨过的相同大小的6枚铝片,分别放人下表所示溶液中进行实验。 溶液 | 现象 | 溶液 | 现象 | 溶液 | 现象 |
①稀硫酸 | 一 | ③稀硫酸(加入少量Na2SO4固体) | 一 | ⑤盐酸 (1 :4) | + |
②稀硫酸 (加热) | + | ④稀硫酸(加入少量NaCl固体) | + | ⑥盐酸 (37%) | ++ |
注:“一”表示铝表面产生气泡很小且慢;“+”表示铝表面产生气泡较大且快。
“
1 :4”表示用1体积的37%浓盐酸与4体积的水混合所得溶液。根据上述表格内容,你认为铝与酸反应产生氢气的速率,除了跟酸溶液中氢离子浓度有关外,还可能受到 、 、 等多种因素的影响。
(2)小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻,轻轻摇动铝条,受热一端会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落。为究其原因,小芳查阅资料得知:铝的熔、沸点分别是660℃、2460℃;氧化铝的熔、沸点分别为2054℃、2980℃。
请解释上述实验现象:
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