Question

【題目】金屬與人類的生活和生產密切相關。

（1）鐵、銅、鋁是人們廣泛利用的三種金屬，人類大規模開發利用這三種金屬的先后順序與下列 因素有關。

A．地殼中金屬的含量 B．金屬的活動性 C．金屬的熔點

（2）鋁的活動性比鐵強，但鋁為什么卻能在空氣中卻表現出良好的抗腐蝕性？

（3）某工廠將含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的廢液，經重新處理回收有關金屬和化合物，設計了如下工藝流程圖，請據圖回答：

a．步驟①和④需要進行的操作為 ， 固體A中一定有的物質為 。

b．步驟①中鋅粉必須過量的原因是 。

c．檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。

d．請寫出步驟④中發生的化學反應方程式 。

e．稱取15g固體C放入燒杯中，向其中加入100g稀硫酸，二者恰好完全反應。反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為114.6g（不包括燒杯的質量且氣體的溶解忽略不計）。試計算所得溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

【答案】（1）B

（2）因為鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。

（3）a.過濾 Cu、Fe和Zn

b.確保廢液中的CuSO4、FeSO4完全反應

c.向固體D中加入稀硫酸，若沒有氣泡產生，說明加入的稀硫酸足量

d.Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

e.28.6%

【解析】

試題分析：鐵、銅、鋁是人們廣泛利用的三種金屬，人類大規模開發利用這三種金屬的先后順序與金屬的活動性有關，因為鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。步驟一得到了溶液和固體所以是過濾；鋅的活動性大于鐵和鐵，所以一定會置換出 Cu、Fe，同時Zn 過量，所以一定有的金屬是Cu、Fe和Zn。加入過量的鋅粉原因是確保廢液中的CuSO4、FeSO4完全反應；檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是向固體D中加入稀硫酸，若沒有氣泡產生，說明加入的稀硫酸足量 ；

解：根據題中條件可知生成氫氣的質量為：15g + 100g - 114.6g = 0.4g

設20g固體C 中Zn的質量為x，反應所得ZnSO4的質量為y。

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

65 161 2

X y 0.4g

x=13g

y=32.2g

所以，所得溶液中溶質的質量分數為：×100 % = 28.6 %