Question

8．化學活動課上同學們對金屬的性質及合金的成份進行了探究，請你參與．
（1）取等質量的金屬，分別加入足量稀硫酸，完成如表四組實驗．

藥品/序號	A	B	C	D
金屬	銅粉	鋅粉	鋅粉	鎂粉
稀硫酸	9.8%硫酸	19.6%硫酸	9.8%硫酸	9.8%硫酸

①寫出實驗中一個反應的化學方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
②根據表中ACD實驗（選填序號），即可判斷Mg、Cu、Zn三種金屬的活動性順序．
（2）探究合金的成份，某合金可能由Mg、Cu、Zn、Al四種金屬中的兩種組成．
[提出問題]合金由哪兩種金屬組成？
[實驗探究]①取該合金m₁g，在足量氧氣中反應，生成固體質量為m₂g，m₁和m₂的關系如圖所示，則（m₁-m₂）g表示的意義是參加反應的氧氣的質量．
②再向m₂g的固體中加入稀硫酸，微熱，固體全部溶解，得溶液M，繼續(xù)進行如下實驗，補充完成內容．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論和化學方程式
向M中加入ag鐵粉、攪拌		化學方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ M中的溶質：CuSO4、H2SO4
過濾，把所得固體洗滌、干燥，稱其質量也為ag，并向此固體中加入稀硫酸	無明顯現(xiàn)象

[分析結論]③若m₁=4，m₂=7.2，結合上述實驗分析，合金的成份是銅和鋁．
（3）根據上述實驗總結金屬的化學性質金屬能與酸反應，能與氧氣反應，金屬還能與某些鹽反應．

Answer 1

分析 根據金屬的性質進行分析解答，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來；某些金屬能與氧氣反應生成金屬氧化物，根據反應前后的質量確定金屬的類別，據此解答．

解答 解：（1）①鋅能與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，鎂能與硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，故填：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑；
②要比較金屬的活動性順序，可以依據金屬能否與酸反應以及與酸反應的劇烈程度，需要控制金屬的質量、酸的類別、酸的質量分數(shù)以及金屬與酸的接觸面積，故選擇ACD三組實驗即可，故填：ACD；
（2）①取該合金m₁g，在足量氧氣中反應，生成固體質量為m₂g，則是生成的氧化物的則是，故根據圖示可以看出，（m₁-m₂）g表示的是參加反應的氧氣的質量，故填：參加反應的氧氣的質量；
②加入鐵粉以后得到的固體中加入稀硫酸，沒有現(xiàn)象，說明該金屬不能與稀硫酸反應，故是銅，也就是說將鐵粉加入M中，鐵能與其中含有的硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，故會觀察到有紅色固體析出；
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56                            64
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56
根據該反應的化學方程式可以看出，若只是鐵與硫酸銅反應，反應后固體質量增加，故不可能是鐵只與硫酸銅反應，必然有一部分鐵會與硫酸反應，故M中的溶質含有硫酸和硫酸銅，故填：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論和化學方程式
向M中加入ag鐵粉、攪拌	有紅色固體析出，有氣泡產生	化學方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ M中的溶質：CuSO4、H2SO4
過濾，把所得固體洗滌、干燥，稱其質量也為ag，并向此固體中加入稀硫酸	無明顯現(xiàn)象

③若m₁=4，m₂=7.2，則參加反應的氧氣的質量為：7.2g-4g=3.2g，設假設4g金屬全部是銅，則生成氧化銅的質量為：
2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
128             160      
4g               5g
假設參加反應的金屬全部是鎂，則生成氧化鎂的質量為：
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO
48                   80
4g                   6.7g
假設參加反應的金屬全部是鋅，則生成氧化鋅的質量為：
2Zn+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ZnO
130             162
4g                5g
假設參加反應的金屬全部是鋁，則生成氧化鋁的質量為：
4Al+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Al₂O₃
108                  204
4g                       7.6g
由于生成的氧化物的質量是7.2g，根據近似平均值，可以看出，另一種金屬是鋁，故合金的成分是銅和鋁，故填：銅和鋁；
（3）根據以上實驗探究過程可以看出，金屬能與酸反應，能與氧氣反應，金屬還能與某些鹽反應，故填：金屬能與酸反應，能與氧氣反應，金屬還能與某些鹽反應．

點評 本題考查的是金屬性質的實驗探究，完成此題，可以依據已有的金屬的性質以及物質間反應的實驗現(xiàn)象、化學方程式的計算進行．