Question

金属是人类生活中的常用的材料。

（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是________。（填“符号”）

（2）铁钉在初中化学实验中多次出现，下图展示了光亮铁钉的一系列变化。

(ⅰ)变化②中，铁钉主要与空气中的________________发生反应。

(ⅱ)变化③中除去铁锈的化学方程式为______________________。

(ⅲ)如果用a、b分别代表光亮的铁钉和无锈铁钉，则它们的质量关系________

A、a<b      B、a>b   C、a=b     D、无法比较 

（3）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及他们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验，你认为不需要进行的实验是__________________ （填字母序号）。

A.将铁粉放入硫酸锌溶液中            B.将铁粉放入稀硫酸中

C.将铁粉放入硫酸铜溶液中             D.将铜片放入稀硫酸中

（4）该同学查阅资料得知，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜【Cu₂(OH)₂CO₃】，他以铜锈为原料设计并完成如下实验（杂质不与稀硫酸反应，且不含铜元素。图中部分物质略去）。

①无色气体A是________，溶液C中所含的阳离子是________，固体D中含有的物质是_____________。

②在蓝色溶液B中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为_____________。

③已知铜锈样品的质量是10g，固体F的质量是3.2g，则铜锈中含Cu₂(OH)₂CO₃的质量分数是______。

Answer

Al 水、氧气 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O B C CO2 Fe2+ Fe 、Cu Fe+ CuCl2== FeCl2 + Cu  55.5%

【解析】（1）地壳中元素的含量用质量分数表达，由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、……。含量最多的金属元素是铝；（2）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果；铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，所以铁锈的质量等于反应前铁的质量与反应的氧气、水的质量和，所以锈蚀后的铁钉的质量大于原铁钉的质量；（3）金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au，在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。A.将铁粉放入硫酸锌溶液中，不反应，证明铁在锌后； B.将铁粉放入稀硫酸中，发生反应生成氢气，证明铁在氢前；C.将铁粉放入硫酸铜溶液中，发生反应，溶液由蓝色变成绿色，铁的表面有红色固体析出，证明铁在铜前； D.将铜片放入稀硫酸中，不反应证明铜在氢后，由ABD三组实验即可证明锌>铁>氢>铜，所以C实验不需要进行；（4）碱式碳酸铜和盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳，氯化铜溶液是蓝色的，所以①A为二氧化碳，B为氯化铜；铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，所以溶液C中一定有亚铁离子；固体D中含有的物质是铜；②在氯化铜溶液中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为Fe+ CuCl2== FeCl2 + Cu ③ 设Cu2（OH）2CO3的质量分数为X，固体F是铜，即生成的铜的质量是3.2g，10g×X×(128÷228×100%)=3.2g，X=55.5%．