Question

6．某合金由鋁、鐵、銅三種金屬組成．現(xiàn)要測(cè)定一定質(zhì)量該合金中鋁的質(zhì)量．設(shè)計(jì)以下流程并實(shí)驗(yàn)．

（1）通過以上實(shí)驗(yàn)也可驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序，寫出判斷依據(jù)．
（2）為什么要向合金粉末中加人適量的稀硫酸？
（3）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，需要稱量上述流程中哪些物質(zhì)的質(zhì)量？如何確定鋁的質(zhì)量？

Answer 1

分析 根據(jù)金屬能與酸反應(yīng)的排在氫前面，不能與酸反應(yīng)的排在氫的后面，活潑的金屬能把不活潑的金屬從鹽溶液中置換出來分析金屬活動(dòng)性的順序及反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)及試劑的作用并利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)金屬的活潑性順序：鋁＞鐵＞氫＞銅，所以向三種金屬混合物中加入稀硫酸，鋁、鐵能夠反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋁和硫酸亞鐵，而銅不反應(yīng)，得到的濾液再加入過量的鋁，鋁和硫酸亞鐵反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋁和鐵，因此說明鐵的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，且位于氫前，而銅位于氫后，因此可以驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序；
（2）加入適量的稀硫酸可以把鋁和鐵都溶解；
（3）要測(cè)定混合物中鋁的質(zhì)量，需要知道混合物的質(zhì)量、分離出銅和鐵的質(zhì)量，剩下的為鋁，因此需要測(cè)量的量有：稱量步驟①中的銅的質(zhì)量、步驟②中加入鋁粉的質(zhì)量（假設(shè)為a），和鐵鋁混合物的質(zhì)量（假設(shè)為b）；鐵的質(zhì)量可以通過鋁和硫酸亞鐵的反應(yīng)關(guān)系利用參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量與鐵的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算．
故答案為：（1）鋁和鐵都能和硫酸反應(yīng)，銅不能和硫酸反應(yīng)，說明鋁和鐵都位于氫前，銅位于氫后；鋁能夠和硫酸亞鐵反應(yīng)，說明鋁比鐵活潑，因此說明三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋轰X＞鐵＞銅；
（2）加入適量的稀硫酸可將合金中的鋁、鐵恰好溶解，既能測(cè)量出銅的質(zhì)量，還能保證步驟②中所加的鋁只能與硫酸亞鐵反應(yīng)，繼而確定鐵的質(zhì)量；
（3）稱量步驟①中的銅的質(zhì)量、步驟②中加入鋁粉的質(zhì)量（假設(shè)為a），和鐵鋁混合物的質(zhì)量（假設(shè)為b）；根據(jù)鋁與硫酸亞鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式，求出鐵的質(zhì)量（設(shè)鐵為x，剩余的鋁為b-x，參加反應(yīng)的鋁質(zhì)量為a-（b-x），利用二者的比例關(guān)系計(jì)算，此處過程可不寫）因混合物質(zhì)量已知，銅和鐵已測(cè)出，則鋁的質(zhì)量可知．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程的形式讓學(xué)生去利用金屬活動(dòng)性順序表解決有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的問題，有一定的難度，解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用金屬活動(dòng)性的順序意義．