某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。-优题课

某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。

[查阅资料]

经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为　　。

[对比实验]

编号	操作	现象
甲	将表面未打磨的铝丝浸入CuSO₄溶液中	无明显现象
乙	将表面打磨后的铝丝浸入CuSO₄溶液中	铝丝表面析出红色固体
丙	将表面未打磨的铝丝浸入CuCl₂溶液中	铝丝表面析出红色固体

（1）比较实验乙和实验　　（填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。

（2）实验乙中反应的化学方程式为　　，据此可知金属活动性Al比Cu　　（填强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H₂O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是　　。

[猜测与探究]

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl^﹣破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO₄溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

操作	现象	结论	推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体	铝丝表面析出红色固体	氧化铝薄膜被破坏	Na⁺或①　　能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na₂SO₄固体	②	氧化铝薄膜未被破坏	Na⁺和SO₄²^﹣都不能破坏氧化铝薄膜

[结论与反思]

得出结论：前述猜测　（填“正确”或“不正确”）

总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法

科目化学题型解答题难度中等

知识点：金属活动性的探究

高纯氧化铁[Fe ₂O ₃]又称"引火铁"，可作催化剂，在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿（含少量不溶于水的SiO ₂等）为原料，制备高纯氧化铁的生产流程示意图。

已知：氨水呈碱性（主要成分NH ₃•H ₂O是一种碱）；（NH ₄） ₂CO ₃溶液呈碱性，40℃以上易分解。

（1）写出高温时赤铁矿中的Fe ₂O ₃与CO发生反应的化学方程式　　。

（2）①处发生反应的化学方程式为　　。

（3）加入（NH ₄） ₂CO ₃后，该反应必须控制的条件是　　。

（4）加适量氨水的目的是　　，使加入的（NH ₄） ₂CO ₃能顺利发生复分解反应而生成FeCO ₃，则②处反应的化学方程式为　　。

（5）用蒸馏水洗涤FeCO ₃的目的是除去表面附着的杂质，洗涤干净的标志是：取最后一次洗涤液，向其中加入适量的BaCl ₂溶液，无　　产生（填现象），即为洗涤干净。

阅读下面科普短文（有删改）

火炸药的绿色制造技术发展

以硝基化合物为代表的含能材料是火炸药技术的基础，其传统的制造工艺过程会产生含有大量有机物的废酸和废水，环境污染严重，治理费用高，因此火炸药原材料组分传统制造工艺需要进行绿色化和低成本改进，以及积极开发含能材料的绿色合成工艺。

硝基含能化合物的生物合成是火炸药原材料制造技术中最新颖的前沿研究领域，是一种真正绿色合成路线。最具代表性的新型硝化技术是用N₂O₅作为绿色硝化剂，这一技术的关键是如何制备N₂O₅和怎样实现N₂O₅硝化工艺。

研究的N₂O₅制备方法主要有半渗透膜电解法和臭氧氧化法：

1）半渗透膜电解法是在电解池内用特制的半渗透膜隔开两个电极，电解无水硝酸而生成N₂O₅；

2）臭氧氧化法是将浓度5%﹣10%的臭氧与氧气的混合物和N₂O₄进行气相反应生成N₂O₅。

试验的N₂O₅硝化工艺主要有2种：

1）用N₂O₅﹣HNO₃﹣N₂O₄作硝化剂进行硝化；

2）用N₂O₅和无水HNO₃于液态二氧化碳中进行硝化。

南京理工大学研究了用DADN原料在N₂O₅﹣HNO₃体系中绿色硝解制备HMX．以DADN为原料，不同硝解方法的优缺点比较见表：

硝化体系	收率/%	优点	缺点
HNO₃	40	步骤简单	得率低
H₂SO₄﹣NH₄NO₃﹣HNO₃	80﹣85	工艺成熟	废酸量大，难处理
P₂O₅﹣HNO₃	99	得率高，纯度好	P₂O₅和HNO₃需大大过量，腐蚀性大
N₂O₅﹣有机溶剂	65	无需废酸处理	得率低，溶剂易挥发
N₂O₅﹣HNO₃	94	得率高，废酸少，硝化剂的过量比小	无

火炸药的安全使用知识有：防止炸药受热、火焰引起的爆炸；按炸药使用温度使用，不要超过温度条件；禁止长时间阳光照射；禁止电焊、气焊、气割作业等。

依据文章内容，回答下列问题：

（1）文中涉及到的下列物质：P₂O₅、HNO₃、O₃、NH₄NO₃、N₂O₄中，不包括的物质类别是　　（填序号）。

A．单质 B．氧化物 C．酸 D．碱 E．盐

（2）最具代表性的新型硝化技术是用　　作为绿色硝化剂。

（3）如表中，以DADN为原料，不同硝解方法比较中，P₂O₅和HNO₃需大大过量，腐蚀性大的硝化体系是　　。

（4）火炸药的安全使用还有哪些注意事项　　。（原文已有方法不能重复，任答一点）

泡腾片配料表如下：

成分	柠檬酸	碳酸氢钠	维生素C	乳糖	色素香精
每片含量（4 g/片）	未知	未知	0.2 g	未知	极少量

泡腾片放入温开水中，浮于水面上，产生大量气泡，所得溶液喝起来酸甜可口。已知：柠檬酸的化学式为C₆H₈O₇，相对分子质量为192；泡腾片溶于水时，碳酸氢钠刚好与柠檬酸完全反应，生成Na₃C₆H₅O₇。

（1）泡腾片在水中产生气体的化学式为　　。泡腾片中柠檬酸与碳酸氢钠的质量比为　　。

（2）称取5.00 g泡腾片放入200.00 g温开水中，待泡腾片完全溶解，不再产生气体后，测得溶液质量为203.68 g．通过计算确定泡腾片中柠檬酸的质量分数。

学习了金属的有关知识后，同学们知道了如何鉴别黄金和黄铜（铜锌合金，俗名“愚人金”）。某化学兴趣小组的同学为了进一步测定某黄铜的组成，称取了黄铜样品50g放入锥形瓶中，向其中分5次共加入250g稀硫酸，测得数据记录如下表。

次数

质量

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

累计加入稀硫酸的质量/g

100

150

200

250

累计产生气体的质量/g

0.2

0.6

0.7

回答下列问题：

（1）x＝　　，该样品中铜的质量为　　g。

（2）请在如图中画出样品中加入250g稀硫酸，产生气体的质量与稀硫酸的质量变化关系示意图。

（3）黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液的溶质的质量分数是多少？（精确到0.01）

工业上用闪锌矿（主要含ZnS，还含PbS等杂质）制备锌的流程如图1（部分产物略去）：

（1）X的化学式是　　，图1中用过量空气的目的是　　。

（2）①～④中属于化合反应的是　　。

（3）Zn　　（填“能”或“不能”）与PbCl₂溶被反应。

（4）写出反应③中生成ZnO的化学方程式　　。

（5）结合下表数据设计：从粗锌中分离出纯锌的方案是　　。

物质	Zn	Pb	C
沸点℃	907	1749	4827

（6）反应②中固体质量随反应时间的变化图示如图，计算产生Y的质量。（写出必要的计算过程）