Question

【題目】汽車制造是鹽城市的支柱經濟產業之一，汽車制造過程中要用到大量的鐵、銅、鋁等金屬材料，請按要求填空．
（1）汽車制造中用得最多的金屬材料是鋼．鋼（填“是”或“不是”）純金屬．車體表面噴漆不僅美觀，而且可有效防止鋼鐵與接觸而生銹．煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應還原出鐵，反應的化學方程式為 ．
（2）汽車電路中的導線大都是銅芯的，這主要是利用了銅的性．將赤銅礦（主要成分Cu2O）和輝銅礦（主要成分Cu2S）混合焙燒可得到銅，請將反應的方程式補充完整：2Cu2O+Cu2S 6Cu+ ．
（3）鐵、銅、鋁三種因素在地殼中的含量多少順序為Al＞Fe＞Cu，但三種金屬被人類發現和利用的時間是銅最早，而鋁最晚，這跟它們的有關．鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是 ．
（4）鎂鋁合金是汽車制造中的重要材料之一．為測定某鎂鋁合金（只含鎂、鋁兩種元素）的組成成分，某學習小組取3.9g合金粉末加入100.0g過量的鹽酸中，向充分反應后的溶液中加入過量20.0%的氫氧化鈉溶液，最終得到沉淀2.9g．
【質疑】通過討論，大家認為得到的沉淀質量數據可能有問題．按初中化學現有知識計算，沉淀的質量至少為 g．
（5）【探討】經向老師請教，同學們了解到氫氧化鋁沉淀可與氫氧化鈉溶液反應，產生可溶性的偏鋁酸鈉，反應如下：NaOH+Al（OH）3═NaAlO2+2H2O
【計算】若已知產生沉淀的質量與加入氫氧化鈉溶液的質量關系如圖所示，請計算：
①該合金中鎂的質量為 g；鋁的質量為 g．
②加入的鹽酸溶質質量分數為多少？（請寫出計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）不是；水和氧氣；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）導電；SO2↑
（3）金屬活動性；鋁與氧氣反應形成了一層致密的氧化鋁薄膜
（4）9.425
（5）1.2；2.7；解：設與1.2g鎂反應的鹽酸中溶質的質量為p

Mg+	2HCl═MgCl2+H2↑
24	73
1.2g	p

解得：p=3.65g
設與2.7g鋁反應的鹽酸中溶質的質量為q

2Al+6HCl═	2AlCl3+3H2↑
54	219
2.7g	q

解得：q=10.95g
設與氫氧化鈉反應的鹽酸中溶質的質量為n

HCl+	NaOH=NaCl+H2O
36.5	40
n	40g×20.0%

解得：n=7.3g
加入的鹽酸溶質質量分數為： =21.9%
【解析】解：（1）汽車制造中用得最多的金屬材料是鋼．鋼不是純金屬，是鐵的合金．車體表面噴漆不僅美觀，而且可有效防止鋼鐵與水和氧氣接觸而生銹．煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應還原出鐵，反應的化學方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ． （2）汽車電路中的導線大都是銅芯的，這主要是利用了銅的導電性．將赤銅礦（主要成分Cu2O）和輝銅礦（主要成分Cu2S）混合焙燒可得到銅，由反應的方程式及質量守恒定律可知，應填入：SO2↑．（3）鐵、銅、鋁三種因素在地殼中的含量多少順序為Al＞Fe＞Cu，但三種金屬被人類發現和利用的時間是銅最早，而鋁最晚，這跟它們的金屬活動性有關．鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是鋁與氧氣反應形成了一層致密的氧化鋁薄膜．
（4）【質疑】
假設鎂的質量是3.9g，生成的氫氧化鎂的質量是x

Mg～	Mg（OH）2
24	58
3.9g	x

解得：x=9.425g
假設鋁的質量是3.9g，生成的氫氧化鋁的質量是y

Al～	Al（OH）3
27	78
3.9g	y

解得：y≈11.27g
按初中化學現有知識計算，沉淀的質量至少為9.425g．
【計算】①設該合金中鎂的質量為m

Mg～	Mg（OH）2
24	58
m	2.9g

解得：m=1.2g
鋁的質量為：3.9g﹣1.2g=2.7g
故答為：（1）不是，水和氧氣，Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ． （2）導電，SO2↑；（3）金屬活動性，鋁與氧氣反應形成了一層致密的氧化鋁薄膜．（4）【質疑】9.425g．【計算】①1.2；2.7．②21.9%．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用金屬的物理性質及用途和金屬材料的選擇依據的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握金屬的物理性質： （1）常溫下一般為固態（汞為液態），有金屬光澤．（2）大多數呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）（3）有良好的導熱性、導電性、延展性；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬．