鲁科版选修1 主题4课题4 金属制品的防护 作业.doc

4.4金属制品的防护一、单选题（共8题；共16分）1.下列叙述错误的是（）a.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱b.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈c.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀d.在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液2.化学与生活、社会密切相关下列说法不正确的是（） a.为了防止污染环境，废弃的塑料应焚烧处理b.误食重金属盐后，应采取的有效应急措施是喝大量的豆浆或牛奶c.为防止电池中的重金属元素污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术d.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境3.化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是（） a.在日常生活中，化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因b.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物c.推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放d.塑化剂是一种化工塑料软化剂，可以大量添加到婴幼儿玩具中4.铁是用途最广的金属材料之一为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如图所示）数天后，他观察到的现象是（）a.铁屑不生锈，试管内液面上升b.铁屑不生锈，试管内液面高度不变c.铁屑生锈，试管内液面上升d.铁屑生锈，试管内液面高度不变5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ） a.利用电池外壳的金属材料b.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染c.不使电池中渗透的电解液腐蚀其他物品d.回收其中石墨电极6.已知：金属铁（含杂质碳）在酸性溶液中发生析氢腐蚀，总反应方程式为：fe+2h+fe2+h2；铁在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，总反应式为：4fe+3o2+6h2o4fe（oh）3某课外活动小组，将剪下的一块铁片放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是（）a.铁被腐蚀b.b中导气管里形成一段水柱c.金属片剪口处变红d.b中导气管中产生气泡7.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（） a.水中的钢闸门连接电源的负极b.金属护拦表面涂漆c.枪炮表面涂上一层油d.地下钢管连接镁块8.下列说法正确的是（） a.乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离b.将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全c.钢铁表面烤蓝生成一层致密的fe3o4 ， 能起到防腐蚀作用d.用标准盐酸滴定待测naoh溶液，水洗后的酸式滴定管未经标准液润洗，则测定结果偏低二、填空题（共4题；共26分）9.对mgcl2、al2o3、fe2o3和sio2组成的混合物进行下列处理，以制取金属z，并提纯氧化铝（1）和步骤中分离溶液和沉淀的操作是：_（2）金属z名称为_；残渣a为_ ， 固体c是_（3）滤液b的溶质有（填化学式）_（4）写出电解y 的化学方程式_（5）写出xb的离子方程式_（6）实验室里常往alcl3溶液中加入_（填“氨水”或“naoh溶液”）来制取al（oh）3固体，其反应的离子方程式为_ 10.金属的回收和资源的合理开发和利用地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，有效地使用金属产品、材料主要途径有：_，_，_；_ 11.皮革工业污泥中含较多的cr，工业采用以下工艺制得mcr（oh）（h2o）5so4已知：工艺中硫酸浸取液中的金属离子主要是cr3+ ， 其次是fe3+、al3+、cu2+、mg2+ 常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形式存在时溶液的ph见下表：阳离子fe3+al3+cu2+mg2+cr3+开始沉淀时的ph1.93.74.79.3沉淀完全时的ph3.28.06.711.19（9溶解）（1）酸浸时，为了提高浸取效率可采取的措施是_（任写一条）（2）调节ph所用x可以选用_anaoh bna2co3 ch2so4 dhno3（3）加入h2o2目的是把cr（oh）3沉淀转化为cr2o72 ， 写出该反应的离子方程式_针铁矿组成元素是fe、h、o，化学式量为89，其化学式是_（4）调滤液至ph=8，al3+、cu2+、mg2+中的_将转化为沉淀（5）若滤液甲的ph=a，则溶液中c （cu2+）=_（25时的kspcu（oh）2=2.21020） 12.高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：根据上述流程图填空：（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的ph约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量fe2+ 请写出在除去fe2+离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式_（2）通常条件下kspfe（oh）3=4.01038 ， 除杂后溶液中c（fe3+）约为_（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是_（4）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）母液不能蒸干的原因是_（5）“分离”操作的名称是_ （填字母代号）a蒸馏 b分液 c过滤（6）铵明矾晶体的化学式为nh4al（so4）212h2o，在0.1mol/l铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是_，离子浓度最小的离子是_ 三、综合题（共2题；共10分）13.如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重请回答： （1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号）_ （2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_ （3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_（答两种方法） （4）已知铁丝样品质量为3.5g，经实验测得未锈蚀铁的质量分数为80%则未锈蚀铁与足量稀硫酸反应生成氢气的体积为_l（标准状况） 14.铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分是al2o3和少量的sio2、fe2o3杂质）是工业上制取铝的原料实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取al2（so4）3和铵明矾晶体nh4al（so4）212h2o的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）固体a的化学式为_，中通入足量co2气体发生反应的离子方程式为_ （2）由 制取铵明矾溶液的化学方程式为_从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）_、冷却结晶、过滤洗涤 （3）以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取al2（so4）3 ， 需消耗质量分数98%的硫酸（密度1.84gcm1）_l（计算结果请保留一位小数） （4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1：1，则投料时铝土矿中的al2o3和h2so4的物质的量之比为_ 四、实验探究题（共1题；共12分）15.对某含铜矿石【主要成分xcuco3ycu（oh）2zcusio3 ， 含少量sio3 ， feco3】进行处理的流程如下： 已知：试剂价格：漂液（含25.2%naclo）450元/吨，双氧水（含30%h2o2）2400元/吨溶液中离子浓度小于等于1.0105moll1时，认为该离子沉淀完全.25时，金属离子生成氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全的ph如表所示，物质开始沉淀 沉淀完全fe（oh）27.6 9.6 fe（oh）32.73.7cu（oh）24.06.5请回答： （1）含铜矿石粉碎的目的为_，滤渣灼烧所得固体的用途为_（任写一种） （2）操作所用的玻璃仪器为_ （3）试剂1的名称为_，选择该试剂的理由为_，所发生反应的离子方程式为_ （4）加入试剂2，需调节溶液的ph的合理范围为_，试剂2可以选择下列物质中的_（填选项字母） acu bcuo ccu（oh）2 dfe （5）操作3包括蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥、洗涤的方法为_ （6）25时，cu（oh）2 的溶度积常数k溶cu（oh）2=_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】d 【解析】【解答】a、生铁中含有碳，fe与c和潮湿的空气能形成原电池，易发生电化学腐蚀，所以抗腐蚀能力比纯铁弱，所以a正确；b、锡和铁易形成原电池，fe作负极被腐蚀，所以用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，所以b正确；c、fe和zn形成原电池时，fe作正极被保护，所以铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀，所以c正确；d、电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，铜盐为电镀液，则在铁制品上镀铜时，镀件为阴极，所以d错误所以选d【分析】本题考查了金属的电化学腐蚀和防护、电解原理的应用，注意把握电镀原理2.【答案】a 【解析】【解答】a、将废弃塑料集中焚烧，会造成各种有毒气体，造成更严重的大气污染，故a错误；b、可溶性的重金属盐能电离出重金属离子，重金属离子能破坏人体蛋白质的结构，使它失去生理功能，中毒后进行急救，最好的方法是食用富含蛋白质的食品，以防止它破坏人体的蛋白质，牛奶、豆浆的主要成分都是蛋白质，食用后都能解毒，故b正确；c、因废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重，所以应积极开发废电池的综合利用技术，减少土壤和水源的污染，故c正确；d、太阳能是取之不尽，用之不竭的，不会产生其他的物质，化石燃料的燃烧会产生二氧化硫等有害气体，故d正确；故选：a【分析】a、根据废弃塑料集中焚烧，会造成各种有毒气体；b、根据重金属盐能使人中毒，实际上是重金属离子使人中毒，它能改变蛋白质的结构；c、根据废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重；d、根据石燃料的燃烧会产生大量的有害气体；3.【答案】c 【解析】【解答】a、在日常生活中，金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因，故a错误；b、光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于高分子化合物，故b错误；c、推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，保护环境，故c正确；d、塑化剂是一种有毒的化工塑料软化剂，不能加到婴幼儿玩具中，故d错误故选c【分析】a、在日常生活中，金属的腐蚀以电化学腐蚀为主；b、光导纤维的主要成分是二氧化硅，高分子化合物是相对分子质量达到几万、几十万甚至上百万的化合物；c、从节能减排环保角度来回答；d、塑化剂是一种有毒的化工塑料软化剂4.【答案】b 【解析】【解答】装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，电池反应为2fe+o2+2h2o2fe（oh）2 ， 4fe（oh）2+o2+2h2o4fe（oh）3 ， 最终fe（oh）3失水生成铁锈，因反应消耗氧气，使试管内气压减小，试管内液面上升，故选c【分析】根据已有的知识进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，铁生锈消耗氧气，能使试管内的压强变小5.【答案】b 【解析】【解答】解：回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染，而对废电池的综合利用是第二位的故选b【分析】根据废电池对环境的污染问题来分析进行集中处理的原因6.【答案】d 【解析】【解答】金属铁（含杂质碳），放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，形成的原电池中，金属铁为负极，发生反应：fe2e=fe2+ ， 碳为正极，发生吸氧腐蚀，即2h2o+o2+4e=4oh ， 所以锥形瓶中气体压强减小，生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色a、形成的原电池中，金属铁为负极，发生反应：fe2e=fe2+ ， 所以a正确；b、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀，瓶中气体压强减小，导气管里形成一段水柱，所以b正确；c、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀，生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色，所以c正确；d、原电池形成后没有气体生成，所以b中导气管不会产生气泡，所以d错误；所以选d【分析】本题主要考查了金属的腐蚀，侧重于学生的分析能力的考查，注意相关基础知识的积累7.【答案】a 【解析】【解答】金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法，说明被保护的金属连接未加电源的负极，该方法使用电化学中的电解池原理，a水中的钢闸门连接电源的负极，符合题意，所以a正确；b金属护栏表面涂漆，属于物理方法，不符合题意，所以b错误；c枪炮表面涂上一层油属于物理方法，不符合题意，所以c错误；d地下钢管连接镁属于电化学方法，但属于原电池原理，所以d错误；所以选a【分析】本题考查金属的电化学腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理即可解答，利用电化学原理保护金属意义重大8.【答案】c 【解析】【解答】a乙酸和乙醇互溶，不能用分液漏斗进行分离，故a错误；b钠与水反应剧烈，增加危险，故b错误；c四氧化三铁是致密的能保护内部的钢铁不被腐蚀，故c正确；d滴定管未用盐酸标准液润洗，会导致浓度偏低，所用体积判断，则测定结果偏大，故d错误。故选c【分析】a分液漏斗可以将互不相溶的两层液体分开；b钠性质活泼，易与空气中的o2、水蒸气反应，研磨的过程中变质，没变质的粉末钠与水反应更剧烈；c致密的氧化物能保护里面的金属；d滴定管未用盐酸标准液润洗，会导致浓度偏低，所用体积判断，则测定结果偏。二、填空题9.【答案】过滤；镁；氧化铁；氧化铝；naalo2、na2sio3、naoh；mgcl2mg+cl2；al2o3+2oh2alo2+h2o；sio2+2oh=sio32+h2o；氨水；al3+3nh3h2oal（oh）3+3nh4+ 【解析】【解答】mgcl2、al2o3、fe2o3和sio2组成的混合物加水溶解，al2o3、fe2o3和sio2不溶于水，以固体形式先除去，因此，沉淀x为al2o3、fe2o3和sio2 ， 滤液y中mgcl2溶液，在hcl氛围中加热、蒸发结晶可得mgcl26h2o，脱水生成mgcl2 ， 电解得到金属z即镁；沉淀x为al2o3、fe2o3和sio2加入过量烧碱发生反应al2o3+2oh2alo2+h2o，sio2+2oh=sio32+h2o，残渣a为fe2o3 ， 滤液b为偏铝酸钠和硅酸钠的溶液，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成固体c即氧化铝（1）根据以上分析和步骤中分离溶液和沉淀的操作是过滤，故答案为：过滤；（2）根据以上分析金属z名称为镁；残渣a为氧化铁，固体c是氧化铝，故答案为：镁；氧化铁；氧化铝；（3）滤液b的溶质有naalo2、na2sio3、naoh；故答案为：naalo2、na2sio3、naoh；（4）镁是活泼金属，应采用电解其熔融盐的方法冶炼，所以工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：mgcl2mg+cl2，故答案为：mgcl2mg+cl2；（5）沉淀x为al2o3、fe2o3和sio2加入过量烧碱发生反应al2o3+2oh2alo2+h2o，sio2+2oh=sio32+h2o，故答案为：al2o3+2oh2alo2+h2o；sio2+2oh=sio32+h2o；（6）实验室里常往alcl3溶液中加入氨水可以制取氢氧化铝，氢氧化铝不溶于弱碱，反应原理为：al3+3nh3h2oal（oh）3+3nh4+ ， 故答案为：氨水；al3+3nh3h2oal（oh）3+3nh4+ 【分析】mgcl2、al2o3、fe2o3和sio2组成的混合物加水溶解，al2o3、fe2o3和sio2不溶于水，以固体形式先除去，因此，沉淀x为al2o3、fe2o3和sio2 ， 滤液y中mgcl2溶液，在hcl氛围中加热、蒸发结晶可得mgcl26h2o，脱水生成mgcl2 ， 电解得到金属z即镁；沉淀x为al2o3、fe2o3和sio2加入过量烧碱发生反应al2o3+2oh2alo2+h2o，sio2+2oh=sio32+h2o，残渣a为fe2o3 ， 滤液b为偏铝酸钠和硅酸钠的溶液，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成固体c即氧化铝10.【答案】防止金属锈蚀；回收废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用品等 【解析】【解答】保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占， 要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等故答案为：防止金属锈蚀；回收废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用品等【分析】金属资源并不是取之不尽用之不竭的，防止金属的腐蚀/回收利用废旧金属/合理开发矿物/寻找金属的代用品等，可以有效的保护金属资源，据此进行分析解答11.【答案】升高温度、搅拌、延长浸取时间、过滤后再次浸取；ab；2cr（oh）3+3h2o2+2oh=cr2o72+7h2o；feo（oh）；al3+、cu2+；2.21082amol/l 【解析】【解答】（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等，故答案为：升高温度、搅拌、延长浸取时间、过滤后再次浸取；（2）调节ph所用x可以选用氢氧化钠和碳酸钠，硫酸和硝酸不能调节溶液ph，且引入新的杂质；故答案为：ab；（3）双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质，fe2+和cr3+有还原性，fe2+和cr3+能被双氧水氧化为高价离子，以便于与杂质离子分离，其中fe2+反应的离子方程式为2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2o，针铁矿组成元素是fe、h、o，化学式量为89，则1mol该物质中应含有1molfe，则h、o的质量为8956=33，可知应含有2molo和1molh，化学式应为feo（oh）；故答案为：2cr（oh）3+3h2o2+2oh=cr2o72+7h2o；feo（oh）；（4）硫酸浸取液中的金属离子主要是cr3+ ， 其次是fe3+、al3+、cu2+和mg2+ ， 由于fe3+以针铁矿形成已经沉淀，则加入naoh溶液使溶液呈碱性，溶液ph=8，al3+、cu2+转化为沉淀除去；故答案为：al3+、cu2+；（5）若滤液甲的ph=a，c（h+）=10amol/l，c（oh）=1014+amol/l，依据沉淀溶解平衡的溶度积常数分析计算，则溶液中c （cu2+）=2.21082amol/l，故答案为：2.21082amol/l【分析】含铬污泥酸浸后调节溶液ph，过滤得到固体针铁矿，和滤液，加入氢氧化钠溶液调节溶液ph=8，al3+、cu2+转化为沉淀除去，得到滤液加入过氧化氢氧化铬离子为重铬酸根离子，过量得到滤液中通入二氧化硫还原生成m；（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、加快溶解速度等措施；硫酸浸取液中的金属离子主要是cr3+ ， 其次是fe3+、al3+、ca2+和mg2+ ， 酸浸是溶解物质为了提高浸取率，可以升高温度增大物质溶解度，增大接触面积增大反应速率，或加快搅拌速度等；（2）调节溶液ph不能引入新的杂质；（3）根据双氧水的性质分析，双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质；根据化学式量为89，组成元素是fe、o、h，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，来判断可能的组成；（4）硫酸浸取液中的金属离子主要是cr3+ ， 其次是fe3+、al3+、cu2+和mg2+ ， 加入naoh溶液使溶液呈碱性，调滤液至ph=8，al3+、cu2+、mg2+中，al3+、cu2+离子全部沉淀；（5）若滤液甲的ph=a，结合离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度，利用沉淀溶解平衡的溶度积常数计算溶液中c （cu2+）浓度12.【答案】2fe2+h2o2+4nh3h2o=2fe（oh）3+4nh4+；4.01020mol/l；抑制al3+水解；减少可溶性杂质的析出及al3+水解；c；so42；oh 【解析】【解答】（1）亚铁离子具有还原性，双氧水具有强氧化性，在碱性溶液中，亚铁离子被氧化生成铁离子，铁离子与氢氧根结合生成氢氧化铁沉淀，此反应的离子反应方程式为：2fe2+h2o2+4nh3h2o=2fe（oh）3+4nh4+ ， 故答案为：2fe2+h2o2+4nh3h2o=2fe（oh）3+4nh4+；（2）kspfe（oh）3=4.01038 ， ph=8，溶液中氢氧根离子浓度为：1106mol/l，c（fe3+）=mol/l=4.01020mol/l，故答案为：4.01020mol/l；（3）由于铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝，所以加入硫酸酸化，抑制了铝离子的水解，故答案为：抑制al3+水解；（4）由于蒸干会析出可溶性杂质的析出，且al3+水解程度增大，所以母液不能蒸干，故答案为：减少可溶性杂质的析出及al3+水解；（5）通过过滤，将硫酸铝晶体从溶液中分离，所以c正确；故选c；（6）铵明矾晶体的化学式为nh4al（so4）212h2o，在0.1mol/l铵明矾的水溶液中，未水解前，c（al3+）=c（nh4+）=0.1mol/l，由于铵根和铝离子均水解，水解结合水电离出的氢氧根，故水解后浓度均小于0.1mol/l，c（so42）=0.2mol/l，0.20.1，故答案为：so42；oh 【分析】（1）h2o2溶液具有强氧化性，可以氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子在氨水存在的条件下生成氢氧化铁红褐色沉淀；（2）根据氢氧化铁的溶度积及ph=8计算出铁离子浓度；（3）铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝；（4）蒸干会析出可溶性杂质的析出，且al3+水解程度增大；（5）将晶体与溶液分离的操作是过滤；（6）根据题中所给的化学式，利用铵根和铝离子水解进行解答即可三、综合题13.【答案】（1）3、4、5、6（2）温度湿度电解质的存在（3）电镀刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等（4）1.12 【解析】【解答】解：（1）3、4、5、6中铁丝表面发生了变化，说明铁丝发生了电化学腐蚀，故答案为：3、4、5、6；（2）4、5、6实验说明温度影响铁的腐蚀；1、2、3实验说明湿度影响铁的腐蚀；6实验说明电解质的存在影响铁的腐蚀，所以影响铁腐蚀的因素有：温度、湿度和电解质的存在，故答案为：温度湿度电解质的存在；（3）为发生铁发生，常用的方法有：电镀刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等，故答案为：电镀刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等；（4）铁钉样品中未锈蚀的铁的质量=3.5g80%=2.8g，设生成氢气的体积是v，则：fe+h2so4=feso4+h256g 22.4l2.8g vv=1.12l，故答案为：1.12l【分析】（1）铁丝表面发生变化的说明发生了电化学腐蚀；铁丝发生电化学腐蚀时，铁作负极，负极上失电子发生氧化反应；（2）将这几个实验进行对比得出影响因素；（3）为防止铁生锈，可以采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等；（4）计算样品中未锈蚀的铁的质量，铁与硫酸发生反应：fe+h2so4=feso4+h2，根据方程式计算生成氢气的体积14.【答案】（1）sio2；alo2+co2+2h2ohco3+al（oh）3（2）al2o3+4h2so4+2nh32nh4al（so4）2+3h2o；蒸发浓缩（3）575.4（4）3：10 【解析】【解答】解：（1）铝土矿中al2o3和fe2o3能溶于盐酸，sio2不溶于盐酸，所以固体a的化学式为sio2 ， al2o3溶于烧碱生成naalo2溶液，在其中通入co2生成al（oh）3沉淀，故答案为：sio2； alo2+co2+2h2ohco3+al（oh）3；（2）al（oh）3分解生成al2o3 ， al2o3与稀硫酸、氨气反应生成铵明矾溶液，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，故答案为：al2o3+4h2so4+2nh32nh4al（so4）2+3h2o；蒸发浓缩；（3）m（al2o3）=1 000 kg36%=360 kg， 依据：al2o3+3h2so4=al2（so4）3+3h2o102294360kgm（h2so4）故m（h2so4）= =1037.6 kg，需消耗质量分数98%的硫酸（密度1.84 gcm3）为= =575.4 l，故答案为：575.4；（4）设制得的al2（so4）3和nh4al（so4）212h2o的物质的量都是1 mol，则al3+共3 mol，so42共5 mol，根据al3+和so42守恒原理可得，加入al2o3和h2so4的物质的量之比为： ：5=3：10，故答案为：3：10【分析】（1）al2o3和fe2o3能溶于盐酸，sio2不溶于盐酸，碳酸的酸性强于偏铝酸，故二氧化碳与偏铝酸钠生成氢氧化铝沉淀；（2）al2o3与稀硫酸、氨气反应生成铵明矾溶液；依据从可溶性溶液中获取固体的实验方法回答；（3）依据化学反应方程式以及给出的数据计算即可；（4）设制得的al2（so4）3和nh4al（so4）212h2o的物质的量都是1 mol，然后依据铝离子与硫酸根的关系回答即可四、实验探究题15.【答案】（1）增大矿石与稀硫酸的接触面积，加快酸浸速率并使酸浸更充分；制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等（2）烧杯、漏斗、玻璃棒（3）漂液；节约成本；clo+2fe2+2h+=cl+2fe3+h2o（4）3.7ph4.0；bc（5）冷却结晶；过滤；用玻璃棒引流向过滤器中加入冷水至浸没沉淀，待水自然流下，重复23次（6）1.01020 【解析】【解答】解：某含铜矿石【主要成分xcuco3ycu（oh）2zcusio3 ， 含少量sio3 ， feco3】粉碎后加入过滤稀硫酸酸浸过滤得到滤渣1和溶液1，其中滤渣1硅酸、二氧化硅，灼烧得到二氧化硅，溶液1中的亚铁离子需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，选择价钱较低的漂液，利用naclo氧化亚铁离子，溶液2中加入试剂2调节溶液ph，但不能引入新的杂质，操作2过滤得到滤渣2和溶液3，溶液中为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥洗涤得到硫酸铜晶体，（1）含铜矿石粉碎是增大接触面积加快反应速率，增大矿石与稀硫酸的接触面积，加快酸浸速率并使酸浸更充分，滤渣1为二氧化硅，依据二氧化硅的性质和用途分析，二氧化硅可以制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等，故答案为：增大矿石与稀硫酸的接触面积，加快酸浸速率并使酸浸更充分；制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等；（2）操作