金属铁、铜及其化合物
突破训练（三）
1.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是 ( )
A.Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O
B.Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
C.Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
D.3Fe(OH)2+10H++N3Fe3++NO↑+8H2O
[解析] Fe3O4与稀硝酸反应时,Fe2+会被氧化为Fe3+,正确的离子方程式为3Fe3O4+28H++N9Fe3++NO↑+14H2O。
2.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是 ( )
A.只有Fe2+和Cu2+
B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.一定有Fe2+,可能有Cu2+
D.只有Fe2+
[解析] 当铜全部析出时,溶液中不存在Cu2+,A项错误;由于红色粉末是Cu,所以溶液当中肯定没有Fe3+,故B错误;由于氧化性Fe3+>Cu2+,无论是和Fe反应,还是和Cu反应,溶液中一定存在Fe2+,当Fe过量时,不存在Cu2+,当Fe不足时,有Cu2+,故C正确;由C分析可知,溶液中可能还有Cu2+,故D错误。
3.由氧化铜、氧化铁组成的混合物a g,加入2 mol·L-1的硫酸50 mL时固体恰好完全溶解。若将a g该混合物在足量的一氧化碳中加热充分反应,冷却后固体质量为 ( )
A.1.6 g B.(a-1.6) g C.(a-3.2)g D.无法计算
[解析] 氧化铜和氧化铁组成的混合物与硫酸恰好完全反应,说明硫酸的物质的量恰好等于原氧化物中的氧原子的物质的量,当混合物被一氧化碳还原时,则所得固体(铜和铁)的质量等于原固体质量-氧原子质量,由于原混合物中n(O)=n(H2SO4)=0.05 L×2 mol·L-1=0.1 mol,则冷却后固体的质量为a g-16 g·mol-1×0.1 mol=(a-1.6)g。
4.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是 ( )
A.该实验表明FeCl3有还原性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明SO2有漂白性
D.反应后溶液酸性增强
[解析] SO2通入混合液中,发生反应SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色变为浅绿色,FeCl3作氧化剂,表现氧化性,SO2表现还原性;H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C选项均不正确,D项正确。
5.以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图K12-3所示:
图K12-3
下列说法不正确的是 ( )
A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量
B.为了防止污染,焙烧过程中产生的SO2要回收利用
C.通氯气的目的是氧化Fe2+
D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热
[解析] 若用过量硝酸酸溶,则会引入N,A项说法错误;SO2是一种污染气体,必须回收利用,B项说法正确;通入Cl2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,C项说法正确;为了防止Fe3+水解,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热,D项说法正确。
6．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
解析 Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
7．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是( )
A．氧化铁 B．铜铁合金
C．Fe(OH)3 D．FeCl2
解析 Fe2O3与氯水中的H＋发生反应生成Fe3＋，A项错误；铜铁合金中的铜能与反应生成的Fe3＋发生反应生成Fe2＋，不一定存在Fe3＋，B项正确；Fe(OH)3
与氯水中的H＋反应生成Fe3＋，C项错误；氯水中的Cl2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，D项错误。
8．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．Fe3O4为红棕色晶体
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气
D．Fe3＋与KSCN试剂产生红色沉淀
解析 Fe3O4是黑色晶体，A项错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B项错误；除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，C项正确；Fe3＋与KSCN作用溶液呈红色，但不是沉淀，D项错误。
9．用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是( )
A．烧杯中的溶液呈黄色
B．铜片无任何变化
C．铜片上有凹陷的“Cu”字
D．发生了反应：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
解析 FeCl3与Cu发生反应：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，故烧杯中的溶液为CuCl2和FeCl2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu”字，D项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
10.《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为( )
A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2O
C．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O
解析 由题意知，青矾是绿色，经煅烧后，生成红色固体。符合要求的是FeSO4·7H2O，它是绿色晶体，经高温煅烧后生成砖红色Fe2O3粉末。
6．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )
A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是
Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是
Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋
C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是
Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
解析 若滤出的固体为Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋，但一定不含Fe3＋，原因是Fe3＋与Cu不共存，能发生氧化还原反应。选项A、B、C均错误；若滤出的固体为Fe和Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，原因是Fe能与Cu2＋、Fe3＋发生氧化还原反应。
7．某溶液中含有Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋等4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A．Cu2＋ B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
解析 Fe2＋与OH－作用生成Fe(OH)2，微热搅拌条件下与空气接触，Fe(OH)2会被氧化成Fe(OH)3，再加入过量盐酸，最终会生成Fe3＋。
8．下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是( )
A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B．FeCl3溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变为蓝色
C．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为血红色
D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀
解析 A项中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B项中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；D项中H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不具有氧化性，选C。
9．某溶液含有K＋、Fe3＋、SO、CO、I－中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )
A．K＋ B．I－
C．SO D．CO
解析 滴加KSCN溶液后显血红色，则一定含有Fe3＋，而Fe3＋具有较强氧化性，不能与I－大量共存，Fe3＋与CO可发生相互促进的水解反应，也不能大量共存，故必含有阴离子SO，无法判断是否含有K＋。
10．有6.4 g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少了1.44 g，反应后全部气体用100 mL 0.7 mol/L Ba(OH)2溶液吸收。下列有关叙述中正确的是( )
A．反应中生成的CO2体积为2.016 L
B．吸收CO2后的溶液中一定有Ba(HCO3)2
C．不能确定原混合物中CuO与Fe2O3的质量比
D．若将质量相同的混合物加过量硝酸溶解后，再加入100 mL的NaOH溶液时沉淀达最大量，由此可求得c(NaOH)＝1.8 mol/L
解析 利用原子守恒可知生成的CO2的物质的量与混合物失去氧原子的物质的量相等，即n(CO2)＝n(O)＝＝0.09 mol，但因不知CO2所处状态，故无法求算气体体积，A错误；n[Ba(OH)2]＝0.7 mol·L－1×0.1 L＝0.07 mol，故n(CO2)∶n[Ba(OH)2]＝0.09∶0.07＝9∶7，介于1∶1与2∶1之间，故生成物为BaCO3与Ba(HCO3)2，B正确；CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应，固体减少质量为混合物中含有的氧原子的质量，混合物中氧原子的物质的量为0.09 mol，设混合物中CuO、Fe2O3的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量之和与氧原子的物质的量之和列方程组，可以确定原混合物中CuO与Fe2O3的质量比，C错误；因硝酸过量不能确定NaOH的物质的量，从而无法确定NaOH的物质的量浓度，D错误。
11.已知FeSO4 在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4
分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8 ℃,沸点是44.8 ℃。
图K12-4
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是 ;试管浸泡在50 ℃的水浴中,目的是 。
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象和结论。限选试剂:3 mol·L-1 H2SO4、6 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 BaCl2溶液、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液、0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L-1溴水。
检验试剂
预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入
产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中加入
(3)也有同学认为可以通过检验试管中残留固体证明分解产物。方案如下:
取适量残留固体于试管中,加入足量稀硫酸,将所得溶液分为两份。向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液,若变红,证明分解产物中有氧化铁;向第二份溶液滴加酸性高锰酸钾溶液,若褪色证明分解产物中有氧化亚铁。
①写出第一份溶液中反应的离子方程式: 。
②有同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁,理由是 。
【答案】(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶) 防止SO3液化或凝固
(2)
检验试剂
预期现象和结论
0.5 mol·L-1 BaCl2溶液
0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液(或0.01 mol·L-1溴水)
若溶液紫色(或橙色)褪去,证明气体产物中含有SO2
,若溶液紫色(或橙色)无明显变化,证明气体产物中不含SO2
(3)①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
②如果FeSO4未完全分解,溶液里也存在Fe2+
[解析] (1)若装置Ⅰ中产生的气体极易和溶液反应,会发生倒吸,所以装置Ⅱ的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中;SO3的沸点是44.8 ℃,当温度高于44.8 ℃时SO3为气体,把试管浸泡在50 ℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固。(2)根据预期现象和结论可知装置Ⅲ中试剂用来检验SO3,相当于检验S,故加入的试剂为BaCl2溶液。装置Ⅳ检验产生的SO2气体,故可从给出的试剂中选取酸性KMnO4溶液或溴水,SO2具有还原性,与酸性KMnO4溶液或溴水发生氧化还原反应而使之褪色。(3)①硫氰化钾溶液遇含有Fe3+的溶液显红色,发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。②残留固体中可能有未完全分解的FeSO4,用硫酸溶解后溶液中含有Fe2+,滴加酸性高锰酸钾溶液后也可褪色。
12．铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：
(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为_____________。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式________________________；配制的FeCl3溶液应保持_________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是______________________________________________________。
(3)溶液中Cu2＋的浓度可采用碘量法测得：
①2Cu2＋＋5I－===2CuI↓＋I ②I＋2S2O===S4O＋3I－
反应①中的氧化剂为________；现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反应后，用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2＋的浓度为________mol·L－1。
解析：(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，反应中Cu被氧化为Cu2＋，则发生反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，即Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，自身被还原为Fe2＋，所以过程中发生的反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
，FeCl3溶液中Fe3＋发生水解使溶液呈酸性，需保持溶液为酸性抑制Fe3＋水解。
(3)反应①中Cu2＋将I－氧化为I，所以氧化剂为Cu2＋，滴定时发生反应：I＋2S2O===S4O＋3I－，则消耗n(I)＝×0.100 0 mol·L－1×25.00×10－3 L＝1.25×10－3mol，根据碘原子守恒，则20.00 mL溶液中c(Cu2＋)＝ mol·L－1＝0.125 mol·L－1。
答案：(1)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
(2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 酸性 防止Fe3＋水解生成Fe(OH)3 (3)Cu2＋ 0.125
13．硫酸铜可用于消毒、制杀虫剂、镀铜等。实验小组制取CuSO4·5H2O晶体并进行其热分解的探究。请回答下列问题：
探究Ⅰ：制取CuSO4·5H2O晶体
小组同学设计了如下两种方案：
甲：将铜片加入足量浓硫酸中并加热。
乙：将铜片加入稀硫酸，控制温度为40～50 ℃，滴加双氧水。
(1)方案甲发生反应的化学方程式为____________________________。反应结束后有大量白色固体析出，简述从中提取CuSO4·5H2O晶体的方法：倒出剩余液体，___________。
(2)方案乙发生反应：Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O，该实验控制温度为40～50 ℃的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
与方案甲相比，方案乙的主要优点有____________、__________________(写出2条)。
探究Ⅱ：用以下装置(加热装置省略)探究CuSO4·5H2O晶体热分解的产物。
已知：CuSO4·5H2O脱水后升高温度，会继续分解成CuO和气体产物，气体产物可能含有SO3、SO2、O2中的1～3种。
(3)称取5.00 g CuSO4·5H2O于A中加热，当观察到A中出现__________________，可初步判断晶体已完全脱水并发生分解。加热一段时间后，A中固体质量为3.00 g，则此时A中固体的成分为________________________。
(4)装置B中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有______________，C装置的作用是______________________。
(5)理论上E中应收集到V mL气体，事实上收集到的气体体积偏小，可能的原因是_____
_____________(不考虑泄漏等仪器与操作原因)。
解析：(1)方案甲发生反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O。反应结束后有大量白色固体析出，从中提取CuSO4·5H2O晶体的方法：倒出剩余液体，加入适量蒸馏水，蒸发浓缩，冷却结晶。
(2)H2O2受热易分解，故乙方案控制温度为40～50 ℃的原因是温度较低，反应速率慢；温度太高，H2O2分解，损耗大。与方案甲相比，方案乙的主要优点有原料利用率高、不产生污染、能耗低等。
(3)若5.00 g CuSO4·5H2O完全失水为CuSO4，则CuSO4的质量为3.2 g，完全分解为CuO，则CuO的质量为1.6 g。加热一段时间后，A中固体质量为3.00 g,3.2 g>3.00 g>1.6 g，则此时A中固体的成分为CuSO4和CuO。
(4)装置B中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有SO3，C装置可以盛放品红溶液，目的是检验是否有SO2生成。
(5)E中收集到的气体应是O2，事实上收集到的气体体积偏小，可能是在C装置中部分O2与SO2和H2O发生了氧化还原反应。
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O 加入适量蒸馏水，蒸发浓缩，冷却结晶
(2)温度较低，反应速率慢；温度太高，H2O2分解，损耗大 原料利用率高 不产生污染(或其他合理答案)
(3)固体变为黑色 CuSO4和CuO
(4)SO3 检验是否有SO2生成
(5)在C装置中部分O2参与了氧化还原反应
14．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛。请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是____________，Y与过量浓硝酸反应后的溶液中含有的盐的化学式为______________________________________________。
(2)某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________(填字母)。
A．Mg2＋ B．Fe2＋
C．Al3＋ D．Cu2＋
(3)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程图如下：
①操作Ⅰ的名称是_________；操作Ⅱ的名称是__________；
操作Ⅱ的方法为_______________________________________________________。
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)
______________________________________________。
③请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式： __________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题意，有磁性的固体Y为Fe3O4，与过量的盐酸反应生成FeCl2、FeCl3，溶液中有剩余的HCl，所以反应后的溶液中大量存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋，硝酸具有强氧化性，Fe3O4与过量的浓硝酸反应生成Fe(NO3)3。
(2)加入过量的NaOH溶液，Al3＋转化为AlO，Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋转化为氢氧化物沉淀，且Fe(OH)2易被氧化，灼烧固体得到MgO、CuO、Fe2O3，投入到过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3＋、Fe2＋。
(3)①由工艺流程图可知，操作Ⅰ是将固体与液体分离，应采取过滤的方法；FeCO3沉淀会附着其他离子，需要进行洗涤，具体操作为在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次。②CO水解：CO＋H2OHCO＋OH－，Na2CO3溶液呈碱性，油污主要成分为油脂，在碱性条件下水解而易除去。③由工艺流程图可知，操作Ⅰ所得的滤液中主要有FeSO4，加入NH4HCO3，实质是Fe2＋和HCO反应生成FeCO3，同时生成CO2和H2O，反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 (2)BC
(3)①过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次
②CO＋H2OHCO＋OH－
③Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
15．历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的________。
A．硬度适中
B．密度适中
C．在自然界都可得到纯净的单质
D．不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是________币，黑色物质是__________，形成这种物质的化学方程式为__________________，绿色物质是__________，形成这种物质的化学方程式为______________________，这枚金属币的真面目为________色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是____________币，表面一直未被氧化的原因是____________________________。
(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是________。
A．观察颜色
B．查看图案
C．用手掂量轻重
D．滴一滴硝酸在币的表面，观察现象
解析：(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。(2)铜稳定性略微差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。金的化学性质最不活泼，在空气中更稳定。(3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来。假金币中的Zn、Cu均可与硝酸反应产生大量气泡，而Au不与硝酸反应。
答案：(1)D
(2)铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 红 金 金不活泼，不易被氧化
(3)D
16．某课外活动小组，收集了一种合金进行研究(已知Cu的焰色反应为绿色)。
(1)外观暗灰色，表面光滑；
(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；
(3)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到标准状况下的H2 9.96 L；
(4)另取刮去表皮的金属10.0
g，放入足量NaOH溶液，也收集到标准状况下的H2 9.96 L。
试据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(填选项编号)。
a．Ag b．Mg c．Mn d．Fe
如果该合金中，只含两种元素，它们的质量比是____。
解析：将合金放在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，说明合金中含有铜，由实验(3)、(4)可知合金中的金属与足量稀硫酸或足量NaOH溶液反应生成的H2量相等，即合金中含有Al。合金中也可能含有不与酸碱反应的Ag，但不能含有比铜活泼的能与酸反应不与碱反应的金属。
若合金中只含两种元素Cu和Al，则其质量比为
m(Al)∶m(Cu)＝(××27)∶(10.0－××27)≈8∶2＝4∶1。
答案：Cu、Al a m(Al)∶m(Cu)＝4∶1
17.我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第__________周期。
(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为__________。
(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是__________。
A．降低了反应的活化能
B．增大了反应的速率
C．降低了反应的焓变
D．增大了反应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为__________________________________。
(5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是__________(填图中字母“a”或“b”或“c”)；
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为__________________________；
③若生成4.29 gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为__________L(标准状况)。
解析：(1)元素周期表中每周期元素种数为：2、8、8、18、18、32、32，故29号元素位于第四周期。
(2)n(Sn)＝＝1 mol，n(Pb)＝＝0.1 mol，则Sn和Pb的原子数目之比为10∶1。
(3)催化剂是通过改变反应的活化能即改变反应途径来改变反应速率的，不会改变始态和终态，也不会影响化学平衡移动，所以反应的焓变和平衡常数均不变。
(4)因Ag2O和CuCl发生的是复分解反应，所以二者反应的化学方程式为Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O。
(5)①根据青铜器的组成元素可知，发生电化学腐蚀时负极为Cu。②负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则正、负极产物与Cl－反应的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓。
③n[Cu2(OH)3Cl]＝＝0.02 mol，由得失电子守恒可知，发生反应时n(Cu)∶n(O2)＝2∶1，则消耗氧气的物质的量为0.02 mol，标准状况下体积为0.448 L。
答案：(1)四 (2)10∶1 (3)AB
(4)Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O
(5)①c
②2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
③0.448
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