Question

（2013?和平區(qū)二模）小強(qiáng)同學(xué)分別取溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，大小、形狀都相同的某種金屬X、Al、Cu進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：

		Al	X	Cu
現(xiàn)象	開始時(shí)	幾乎無氣泡產(chǎn)生	產(chǎn)生氣泡速度慢	無氣泡產(chǎn)生
	一段時(shí)間后	產(chǎn)生氣泡速度快	產(chǎn)生氣泡速度慢	無氣泡產(chǎn)生

回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，鋁表面幾乎無氣泡產(chǎn)生的原因是

鋁表面有一層氧化鋁薄膜

．
（2）三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是

Al＞X＞Cu

．
（3）如果金屬X的活動(dòng)性比鐵弱，且金屬X與稀鹽酸反應(yīng)后生成易溶于水的XCl₂．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

X+2HCl=XCl₂+H₂↑

．
（4）向含有MgCl₂、XCl₂、CuCl₂三種溶質(zhì)的溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V出的固體中加入稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生．則濾液中一定含有的金屬陽(yáng)離子是

Mg²⁺、Fe²⁺、X²⁺

（用離子符號(hào)表示）．
（5）為測(cè)定一種待回收的廢鐵中鐵的銹蝕程度，某同學(xué)取該部分銹蝕的鐵片樣品（僅由鐵和氧化鐵組成），測(cè)得其中氧元素的含量為12%，則樣品中已被銹蝕的鐵元素占原金屬鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為

31.8%

．（計(jì)算結(jié)果保留至0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁是比較活潑的金屬，在常溫下就能夠和氧氣反應(yīng)在表面形成致密的氧化鋁薄膜分析；
（2）根據(jù)三種金屬與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速度快慢，比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱；
（3）根據(jù)金屬X與稀鹽酸反應(yīng)后生成易溶于水的XCl₂分析產(chǎn)物，寫出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來結(jié)合題目的驗(yàn)證性的現(xiàn)象分析溶液中的成分；
（5）根據(jù)氧化鐵中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計(jì)算該樣品中氧化鐵的質(zhì)量；然后由氧化鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以求得氧化鐵中鐵在質(zhì)量；最后根據(jù)

氧化鐵中鐵的質(zhì)量

鐵的質(zhì)量

×100%即可求得結(jié)果．

解答：解：（1）鋁是比較活潑的金屬，在常溫下就能夠和氧氣反應(yīng)在表面形成致密的氧化鋁薄膜，對(duì)鋁起到了保護(hù)作用，故本題答案為：鋁表面有一層氧化鋁薄膜
（2）根據(jù)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速度可以判斷出這三種金屬的活動(dòng)性，產(chǎn)生氣泡快的活動(dòng)性強(qiáng)，故本題答案為：Al＞X＞Cu；
（3）金屬X與稀鹽酸反應(yīng)后生成易溶于水的XCl₂，說明X的活動(dòng)性位于氫前，因此還會(huì)產(chǎn)生氫氣，故反應(yīng)的方程式為：X+2HCl=XCl₂+H₂↑；
（4）鐵的活動(dòng)性比鎂弱，比X和銅的活動(dòng)性強(qiáng)，所以把鐵加入MgCl₂、XCl₂、CuCl₂兩種溶質(zhì)的溶液中時(shí)，鐵不能和氯化鎂反應(yīng)，因此溶液中含有Mg²⁺；鐵能夠把X和銅都置換出來，但在反應(yīng)時(shí)總是把最不活潑的金屬全部置換出來之后才能置換較活潑的金屬，因此銅先被置換出來；向?yàn)V出的固體中加入鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生，說明X沒有被置換出來，鐵由于發(fā)生了置換反應(yīng)而生成了亞鐵離子，故本題答案為：Mg²⁺、Fe²⁺、X²⁺；
（5）設(shè)該銹蝕的鐵片樣品（僅由鐵和氧化鐵組成）的質(zhì)量為x．則
氧化鐵的質(zhì)量氧化鐵的質(zhì)量=

12%x

16×3 56×2+16×3

×100%=40%x
被腐蝕的鐵的質(zhì)量=

56×2

56×2+16×3

×100%×40%x=28%x
所以該樣品中已被銹蝕的鐵元素占原金屬鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

28%x

x-12%x

×100%≈31.8%；
故本題答案為：31.8%．

點(diǎn)評(píng)：本題難度不是很大，主要考查了根據(jù)反應(yīng)的能否發(fā)生來判斷金屬的活動(dòng)性順序，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)金屬活動(dòng)性順序的靈活應(yīng)用，同時(shí)通過計(jì)算考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)式和元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力：樣品中已被銹蝕的鐵元素就是氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量．