Question

请回答下列有关金属材料的问题。

（1）2017年5月5日运20大型运输机完成了溅水试验，对于肩负中国空军战略运输重任的运20来说，在复杂乃至恶劣野战条件下的跑道运行能力至关重要。运20飞机上运用了大量铝合金材料，下列对铝及其合金的说法不正确的是___________。

A．铝具有密度小和抗腐蚀性能  

B．铝的导电性好，常用于制作导线

C．铝合金强度和硬度均比纯铝强  

D．铝耐腐蚀，故金属活泼性差

（2）下列是与铁的性质有关的部分实验图：

①A中细铁丝燃烧生成的黑色固体物质的化学式是__________________。

②B中铁钉最易生锈的部位是___________（填“a”、“b”或“c”）。

③C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是___________________________________________________________。

④D中反应一段时间后，试管内溶液质量与反应前相比____________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）在AgNO₃、Al(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂的混合溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，溶液甲呈蓝色。

①固体乙中一定含有______________。

②溶液甲中一定含有的阳离子为______________________。

（4）为测定某Cu﹣Zn合金中铜的质量分数，某同学将10 g该合金放入到盛有40 g足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，测得烧杯中剩余物质的质量为49.9 g，请计算原合金中铜的质量分数。______

Answer

D Fe3O4 b Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O 减小 银 Cu2+、Al3+ 67.5%。

【解析】

（1）铝的密度小，导热性、导电性好，且铝能与空气中的氧气生成致密的氧化膜，耐腐蚀性强；铝合金的强度和硬度都很好，而且密度比较小，常用于航空工业，故A、B、C正确，D错误。

（2）①铁丝的燃烧产物是四氧化三铁。②铁生锈的条件：铁与水和氧气同时接触，所以因b处与水和氧气同时充分接触，最易生锈。③未打磨的铁片表面含有锈，锈与硫酸反应产生硫酸铁，故反应的方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。④铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜，试管内固体质量比反应前增大，根据质量守恒定律，试管内溶液质量与反应前相比减小。

（3）根据金属活动性由强到弱的顺序为铝＞铜＞银，向溶液中加入一定量的铜粉，铜与硝酸银反应，铜不能与硝酸铜、硝酸铝反应。滤渣中一定有银可能含有铜，滤液中一定含有硝酸铝和硝酸铜，可能含有硝酸银，所以含有的阳离子一定有Cu2+、Al3+。

（4）根据质量守恒定律，产生氢气的质量为：10 g+40 g﹣49.9 g=0.1 g；

设该样品中锌的质量为x，

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

65 2

x 0.1 g

解得：x=3.25 g

该样品中铜的质量分数为×100% =67.5%。