勇往直前学习小组的同学们想要测定某铝土矿样品中的Al₂O₃的含量（假设样品中除氧化铝外，其余成分不参加反应，也不溶于水）并回收一种纯净的晶体.实验流程如图所示：

（1）此实验发生反应的化学方程式为　　；

（2）列出求解参加反应的氧化铝的质量（x）的比例式　　；

（3）题中铝土矿中主要成分的含量（质量分数）为　　；

（4）a的数值为　　；

（5）若建设哈尔滨地铁二号线要炼制含铝72%的铝材20t，假设在炼制过程中损失20%的铝元素，则理论上需要题中这种铝土矿的质量为　　；

（6）若实验用到的稀硫酸是由质量分数为98%的浓硫酸稀释而来的，请在图中方框内补充细口瓶内液体的名称及所需质量.

【分析】（1）根据氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水进行分析；

（2）根据化学方程式和参加反应的硫酸的质量进行计算；

（3）根据计算出的氧化铝的质量和样品的质量进行计算；

（4）根据蒸发的ag水包括稀硫酸中的水和反应生成的水进行分析；

（5）根据铝元素守恒进行计算；

（6）根据溶液稀释前后溶质质量不变进行分析.

【解答】解：（1）氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；

（2）设参加反应的氧化铝的质量为x，生成水的质量为y，

Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O

102    294               54

x    300g×9.8%           y

==

x=10.2g

y=5.4g

（3）铝土矿中主要成分的含量（质量分数）为×100%=68%；

（4）蒸发的ag水为：5.4g+300×（1﹣9.8%）=276g；

（5）理论上需要题中这种铝土矿的质量为z

Al₂O₃﹣﹣﹣﹣﹣2Al

102        54

x×68%×80%  20t×72%

=

x=50t

（6）需要浓硫酸的质量为=30g，所以

故答案为：（1）Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；

（2）=；

（3）68%；

（4）276；

（5）50t；

（6）浓硫酸30g，

.

【点评】本题考查知识点较多，计算类型较多，尤其是反应后所得溶液中溶质的质量分数的计算，要明确溶质来自几部分，要仔细分析.

　

分类、类比是学习化学常用的方法.

（1）金属资源储量有限，保扩金属资源是毎一个公民的义务.下面是一些常见的保护金属资源的事例：

①把某些金属制成合金　②给自行车的链条涂油 ③用汽车用过的铅酸蓄电池再生铅

④铁制品表面镀上铬、镍等金属　　　　　⑤用废电池的锌皮做制取氢气的实验　　

⑥将铝制品易拉罐置于“可回收”的垃圾桶内

请从保护金属资源有效途径的角度，将上述事例平均为两分类：

其中的一个分类标准是　防　；包括事例为　　（填序号）

（2）在初中，我们已经学习过几种典型的酸，到了高中我们会学习到更多种类的酸：

非金属元素 Si P S Cl

最高价含氧酸 名称 （偏）硅酸 磷酸 硫酸 高氯酸

化学式H.₂SiO₃H.₃PO₄H.₂SO₄ HClO₄

酸性 弱 中强 强 强

观察表格，经过分析和类比回答：

①硫酸和高氯酸中，酸性相对更强的是　　；

②高氯酸和氢氧化钡溶液反应，无明显现象.此反应的化学方程式为　.

【分析】根据分类的方法、表格提供的知识以及化学方程式的书写进行分析解答即可.

【解答】解：（1）从防止金属腐蚀的角度可以进行分类，①把某些金属制成合金是防止金属锈蚀；②给自行车的链条涂油是防止金属锈蚀；③用汽车用过的铅酸蓄电池再生铅属于金属的回收利用；④铁制品表面镀上铬、镍等金属是防止金属锈蚀；⑤用废电池的锌皮做制取氢气的实验是金属的回收利用；⑥将铝制品易拉罐置于“可回收”的垃圾桶内

是回收利用金属，故填：防止金属腐蚀；①②④；

（2）①根据表格提供的信息可以看出，高氯酸的酸性强于硫酸，故填：高氯酸；

②氢氧化钡能与高氯酸反应生成高氯酸钡和水，故填：Ba（OH）₂+2HClO₄═Ba（ClO₄）₂+2H₂O.

【点评】本题考查的是金属的知识，完成此题，可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.

　

废物利用不仅可以保护环境，还可以节约资源，下面是某化学兴趣小组对废旧电池的回收利用，请回答下列问题.

【实验1】回收填料中的二氧化锰和氯化铵

（1）操作2中玻璃棒的作用是　　；

（2）灼烧滤渣1的目的是　　；

（3）在上述物质中，在实验室制取氧气的反应中可用作催化剂的是　　，含氮元素且可作氮肥的是　　；

（4）在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体析出的原因是　　.

实验2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究

（5）用锌和稀硫酸制取氢气.己知氢气密度比空气小且难溶于水.

①装置选择：选择的发生装置为　　（填编号），要收集比较干燥的气体，应选用的收集装置为　　（填编号）.

②若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置 E导管口　　（填“a”或“b”） 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是　，若选用50ml的量筒，收集完毕量筒中剩余4ml，则收集的气体为　　.

（6）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素.如表是小明分别用相同质量的锌和足量的稀硫酸反应的四组实验数据：

实验序号	不同纯度的锌	硫酸的质量分数/%	反应温度/℃	锌消失的时间/s
Ⅰ	含杂质锌	3	20	200
Ⅱ	纯锌	3	20	500
Ⅲ	纯锌	6	20	300
Ⅳ	纯锌	6	30	80

①比较实验Ⅰ和实验Ⅱ，可以得到的结论是　　.

②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验　和实验　（填编号）.

③实验Ⅲ和Ⅳ标明该反应快慢与　　有关；

④如果把实验Ⅱ中硫酸的质量分数改为4%，请你推测锌消失的时间（用t表示）的取值范围　　

⑤该实验除了用锌消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？　　.

【分析】根据已有的知识进行分析，过滤中玻璃棒起到了引流的作用；蒸发中玻璃棒起到了搅拌、使液体均匀受热的作用；滤渣1中含有二氧化锰和炭，灼烧是为了除去炭；发生装置的选择取决于反应物的状态和反应的条件；根据实验提供的数据进行分析比较影响化学反应的速率，据此解答.

【解答】解：（1）操作2是蒸发，玻璃棒起到了搅拌、使液体均匀受热的作用；

（2）过滤得到的滤渣l中含有炭，灼烧能使碳与氧气反应生成二氧化碳从而除去；

（3）在上述物质中，二氧化锰在实验室制取氧气的反应中可用作催化剂，氯化铵含氮元素且可作氮肥；

（4）在某温度下蒸发滤液1时，首先形成氯化铵的饱和溶液，继续蒸发，水分减少，氯化铵溶解不了，就结晶析出；

（5）用锌和稀硫酸制取氢气.己知氢气密度比空气小且难溶于水.

①锌是固体，稀硫酸是液体，该反应在常温下可以进行，选择的发生装置为B；氢气的密度比空气小，要收集比较干燥的气体，应选用的收集装置为D；

②若用排水法收集并测定气体的体积，则需要将E中的水排出，气体从装置E导管口b进；选用仪器F测量排出水的体积，仪器F是量筒；若选用50ml的量筒，收集完毕量筒中剩余4ml，则收集的气体为50﹣4=46mL；

（6）①比较实验Ⅰ和实验Ⅱ，不同的是锌的纯度，可以看出含杂质的锌消失的时间少，可以得到的结论是含杂质的锌与稀硫酸反应的快；

②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验Ⅱ和实验Ⅲ，故填：Ⅱ，Ⅲ；

③实验Ⅲ和Ⅳ标明该反应快慢与温度有关；

④如果把实验Ⅱ中硫酸的质量分数改为4%，介于3%和6%之间，则锌消失的时间比3%的硫酸快，比6%的硫酸慢，时间介于200～300之间；

⑤该实验除了用锌消失的时间来衡量反应的快慢外，还可用相同的时间内产生的氢气的体积来衡量该反应的快慢.

故答案为：（1）搅拌、使液体均匀受热；

（2）除去炭粉；

（3）二氧化锰，氯化铵；

（4）形成了氯化铵的饱和溶液；

（5）①B，D；

②b，量筒，46mL；

（6）①含杂质的锌与稀硫酸反应的快；

②Ⅱ，Ⅲ；

③温度；

④200～300；

⑤相同的时间内产生的氢气的体积来衡量该反应的快慢.

【点评】本题考查了物质的分离与提纯以及气体制取和影响化学反应因素的实验探究，完成此题，可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.

　

据调查，中学生近视眼的概率已达到一半以上，因此青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯是在光线不足时常用的照明用具.

（1）图中标示的物质属于金属材料的有　　（填序号）.

（2）小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀，原因是铁与空气中的　　等发生了化学反应.

（3）灯管后面的反光片为铝箔，铝块能制成铝箔是利用了铝的　　性﹔小红发现铝箔反光片呈银白色，无锈迹，原因是铝表面有一层致密的氧化膜，生成该氧化膜的化学方程式为　　.

（4）若要验证铜、铁、铝的活动性顺序，某同学已经选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外两种溶液是　　.写出所发生反应的化学方程式：　　，并写出你所得出的金属活动性顺序：　　.

【分析】（1）根据金属材料包括金属单质及合金，从中找出金属材料；

（2）根据铁生锈的条件解答

（3）利用金属的延展性可把金属压成片、拉成丝；金属铝的化学性质，分析金属铝耐腐蚀的原因；

（4）根据“三取中”的常用方法，可取铁丝与铜、铝的盐溶液进行反应.

【解答】解：（1）金属单质及合金都属于金属材料，①铁螺丝钉、②铝箔反光片、④铜质插头都属于金属材料；

（2）铁在潮湿的空气中易生锈，铁生锈是因为铁和空气中的氧气还有水分发生反应；

（3）利用金属铝具有良好的延展性可把金属铝制成片；铝在常温下能与空气中氧气反应，在其表现形成一层致密的氧化铝层，隔绝金属铝与氧气的进一步接触；

（4）可把打磨过的铁丝分别插入硫酸铜溶液、硫酸铝溶液中，铁丝能置换出硫酸铜中的铜却不能置换硫酸铝中的铝，铝最活泼，铁其次，铜最弱，说明铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；

故答案为：（1）①②④；（2）氧气和水分；（3）延展；2Al+3O₂═2Al₂O₃；（4）CuSO₄和Al₂（SO₄）₃；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Al＞Fe＞Cu.

【点评】验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应.

　

金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：

(1)下列用品中，主要利用金属导电性的是________(填字母)。

A.铂金饰品　　B.铁锅　　C.铝导线

(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是________(填序号)。

①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中

②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中

③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中

④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中

(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

①滤液中一定含有的溶质是________(填化学式)；

②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是________(填化学式)。

(4)某钢铁厂每天需消耗4 900 t含Fe₂O₃76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是________t。

(1)C　(2)①④　(3)①MgCl₂　②Cu、Fe　(4)2 660　

金属的发展和应用，推动了社会的进步。根据金属的相关知识，回答下列问题。

(1)下列金属制品中，利用了金属导电性的是________(填字母)。

(2)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是三氧化二铁)冶炼铁的化学方程式为______________________。

(3)硬币制造涉及的金属有：Fe、Cu、Al、Ni(镍)等。已知Ni能够发生如下反应：Ni＋H₂SO₄===NiSO₄＋H₂↑　Fe＋NiCl₂===FeCl₂＋Ni

这两个反应都属于基本反应类型中的________。Fe、Cu、Al、Ni的活动性由强到弱的顺序是____________(用元素符号表示)。

(4)据报道，金属材料因锈蚀而报废的量相当于世界年产量的1/3左右。铁生锈的条件是_____________________；根据铁锈蚀的条件，写出一种防止铁制品锈蚀的具体方法_______________。

.(1)C　(2)Fe₂O₃＋3CO2Fe＋3CO₂　(3)置换反应置换反应　Al＞Fe＞Ni＞Cu　(4)铁与空气中的水、氧气共同接触　在铁表面涂一层油漆(合理均可)　

金属在生产和生活中具有广泛的应用。

(1)下列金属制品中，利用金属导热性的是________(填序号)。

A.黄金饰品　　B.铜导线　　　C.铁炒锅

(2)为防止铁制品锈蚀，通常在铁制品表面喷漆，其防锈原理是使铁制品与________隔绝。铝的化学性质比铁活泼，但通常铝制品比铁制品更耐腐蚀的原因是_____________________________________________________。

(1)C　(2)空气和水　铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化

硫酸铜溶液能用于植物灭菌治病，配制好的溶液，若用铁制容器盛放，铁制容器内壁上会产生一层红色物质。下列解释和结论正确的是(　　)

A:铁的表面被腐蚀了，使铁生锈，该红色物质是铁锈 B:铁的金属活动性比铜强，铁置换出铜，红色物质是铜 C:铁与硫酸铜发生了置换反应，红色物质是铁锈 D:铁与硫酸铜发生了复分解反应，红色物质是铜

下列有关金属的叙述，正确的是(　　)

A:硬币、不锈钢锅都是合金材料，合金比各成分金属具有更优良的性能 B:铝、铁、铜都是银白色固体，都能导电 C:镁、铝都是活泼金属，相同质量时与足量的盐酸反应放出氢气的体积相同 D:铁在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末

下列材料属于合金的是(　　)

A:玻璃 B:合成橡胶 C:生铁 D:陶瓷