拉分练02+金属冶炼及金属活动性(学生版)

1、拉分练02金属冶炼及金属活动性1.某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。01（查阅资料）氧化亚铜（Cu2O）是红色固体，能与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2so4=Cu+CuSO4+H2O，铜离子在溶液中显蓝色。（提出问题）已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜（Cu2O）呢？（1）（实验验证）取a中的红色固体少量于试管中，加入稀硫酸溶液，试管中出现溶液变蓝色，证明固体中确实含有。（2）（提出问题）木炭还原氧化铜产生的气体是什么?（提出猜想）猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：含有C

2、O和CO2。（提出质疑）有同学认为猜想二错误，他们的理由是；（3）（设计实验）基于猜想3,根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验本炭还原氧化铜产生的气体氢氧化钠溶液B本炭还原氧化铜产生的气体氢氧化钠溶液B观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明产生气体中有CO2气体生成，A装置中的化学反应方程式为：有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有CO；C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现的现象；E装置中出现的现象，E装置中化学反应方程式为（4）（实验结论）通过实验探究证明：猜想3成立。（交流反思）兴趣小组认为图1装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把图1装置中的b部分装置换成下

3、列装置（填字母序号）。2.如下是探究铁生锈条件的实验装置图。（本实验使用的仪器均已干燥，且锥形瓶体积较小，忽略锥形瓶内原有空气对实验的影响）【实验步骤】按图1所示装配仪器并装好试剂（装置气密性良好），观察试管和中铁钉的生锈情况。打开分液漏斗活塞，直至试管中一半的冷却的沸水排入试管时（如图2所示），停止实验。观察试管和中铁钉的生锈情况。【实验现象】试管和中的铁钉不生锈，试管和中的铁钉生锈，且试管比试管中的铁钉生锈严重。【实验分析】（1）锥形瓶内发生反应的化学方程式为。（2）要实现试管中一半的冷却沸水排入试管，带a、b导管的橡皮塞可选择。（3）下图是实验后试管中的铁钉，其中生锈最严重的是（选填a、

4、b或c）处。(4)试管中的铁钉比试管中的铁钉生锈严重的原因是。(5)要对比铁生锈需要水，应选择图1、图2实验中试管的编号是。(6)该实验中，若用“锌粒”代替“二氧化锰”，用“稀硫酸”代替“双氧水”，结合对比图1、图2各试管中的铁钉生锈情况，(填“能”或“不能”)得出铁生锈需要的的条件。3.我国钢铁年产量居世界第一，为国民经济的发展奠定了坚实的基础。(1)工业上以空气、铁矿石、石灰石和为原料来冶炼生铁。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，某炼铁厂用赤铁矿来炼铁，其炼铁的主要原理是(用化学方程式表示)。已知某铁锈的成分为Fe2O32O和FeCO3,某兴趣小组的同学在老师指导下测定其组成。(2)【提出问

5、题】根据铁生锈得成分推测，参加反应的除了空气中的氧气和水煤气之外，还有参加了反应。(3)如何确定此铁锈的组成？【查阅资料】Fe2O32失去结晶水温度为110，FeCO3在282分解为FeO和CO2，Fe2O3在300时不分解。本实验条件下，二氧化碳气体的密度为1.80g/L，装置内空气中的水蒸气和二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。【设计方案】兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验装置(夹持仪器省略)进行实验。(B、D装置中药品均足量)【实验步骤】连接仪器，并检查装置气密性。取一定量此铁锈样品，准确称得其质量为5.44g。按上图所示装入药品，测量并记录相关数据I。连接A、B、C装置，关闭装置

6、A中活塞，C装置读数后，控制A装置在300进行实验。当观察到C装置中有现象时，停止加热，待装置冷却后，再次测量并记录相关数据II。（4）【相关数据】IIIA装置的质量/g55.4453.92B装置的质量/g102.00103.08C装置读数/mL0244.4【问题讨论】.量气管中水面上油的作用是。分析计算测量的数据，FeCO3的质量为g,x为。.下列数据组合能确定样品组成的是（填序号）。A、B装置反应前后测得的数据A、C装置反应前后测得的数据B、C装置反应前后测得的数据（5）【拓展探究】小华同学将上述实验中的C装置换成D装置来测定二氧化碳气体的质量,并根据测定的数据确定样品的组成。小华同学通过

7、多次反复实验发现,在此实验中,用C装置测定二氧化碳气体的体积与用D装置测定二氧化碳气体的质量相比较,当误差数值都为0.1时,前者对实验结果影响小。试通过计算说明原因。4.材料是人类赖以生存和发展的重要物质,铜是目前使用最广泛的金属之一。（一）铜材料的有关知识（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是。（2）纯铜又称紫铜,常见铜合金有黄铜、青铜等种类。家用电缆常用紫铜,以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹。以上叙述中不涉及到的材料是（选填序号）。A.金属材料B.无机非金属材料C.有机合成材料我国在西汉时期

8、就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理。鉴别黄铜和黄金,以下方法不可行的是（选填序号）。A.观察颜色B.加稀盐酸C.在空气中灼烧(3)(二)铜及其化合物的实验I.硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，以下是制取硫酸铜的常见方法。方案1：向稀硫酸中加入铜粉，再用导管通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色。反应中溶液的PH逐渐(填增大或减小)。该反应的化学方程式。(4)方案2：将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是。(5)从环保角度进行比较，你认为方案(填“1”或“2”)更合理。(6)11.在一

9、定量硫酸铜溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤、低温干燥得到碱式碳酸铜固体，其组成为：xCuCO3.yCu(OH)2.zH2O。能证明固体已洗净的方法为(7)(三)碱式碳酸铜的热分解实验兴趣小组称取此固体12.0g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验兴趣小组称取此固体12.0g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验【查阅资料】Cu(OH)2的分解温度为6668,CuCO3的分解温度为200220,各生成对应的两种氧化物。该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近。装置A的作用是。(8)加热前后及过程中均通入空气,加热后通空气的目的是。(9)控制温度在不同的范围对B中样

10、品加热。测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如下表所示，测得B中剩余固体质量随温度的变化如下图所示。装置实验前/g实验后/gC198.0199.8D221.0223.2图中F点对应的m=。根据提供的数据，xCuCO3.yCu（OH）2.zH2O中%:y:z=。若缺少装置E,测得的（选填、y、z）的值会偏大。5.在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究：【提出问题】假设1：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；假设3：红色粉末是铜粉和氧化铁粉。【设计实验方案】同学们对实验作了如下设想和分析：取5g红色粉末

11、放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应（实验装置如下图）。TOC o 1-5 h z（1）【进行实验】通过实验及分析。若确认假设3成立，则硬质玻璃管中出现的现象是。（2）【反思与评价】实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是；（3）实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是；（4）从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是；（5）若得到铁的质量为2.24g，则原来混合物中氧化铁粉末的质量分数为。（6）【知识拓展】实验结束后得到了铜和铁，现为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，还需要选择的试剂（填序号）。A.碳酸钠溶液B.稀盐酸C.氯化锌溶液D.硝酸铜

12、溶液6.某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已全部消失该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究：【提示】CO2+2NaOH=Na2co3+H2O；浓硫酸能吸水。（1）【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的化学方程式(2)【提出猜想】小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想：A.C和COB.只有COC.CO和O2的混合气体D.只有CO2你认为上述猜想中明显不合理的有(填字母)。小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是(3)【实验探究(3)【实验探究1】小

13、明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究。请回答下列问题：装置B中NaOH溶液的作用是TOC o 1-5 h z若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是，反应的化学方程式是，装置D玻璃管中的实验现象是，反应的化学方程式是。【实验探究2】小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想.若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是。(4)【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是。(5)【拓展延伸】若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是。7.某研究性学习小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影

14、响(固定装置略)。F清爽般三水查阅资料：COc+ZnCO+ZnO；FeCL溶液遇KSCN溶液变红。F清爽般三水请回答下列问题：(1)仪器a的名称是，装置B的作用是,尾气处理的方法是(2)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D进行加热，其产物均为黑色粉末（纯净物）.两组分别用产物进行以下实验:步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入盐酸溶解，无气泡，溶液呈浅黄绿色（含两种金属离子）溶解，有气泡，溶液呈浅绿色2取步骤1所得溶液，滴加KSCN溶液变红无现象则甲组步骤1中反应的化学方程式是，乙组得到的黑色粉末是。（3）从安全考虑，本实验应在装置和之间添加装置E

15、防止倒吸。（填字母编号）（4）该对比实验结果表明CO的还原能力随温度的升高而（填增强或减弱）。双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气，二氧化碳、水蒸气等化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁.Fe+2FeCl33FeCl2碱性的Na2cO3溶液可以和中性的CaCl2溶液发生复分解反应.【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3（1）【实验探究1】下表是小明设

16、计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整：实验操作实验现象实验结论取少量固体放于试管中，滴加一定量的，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管试管中固体逐渐减少，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清的M水变浑浊.样品中一定含有，不含口，导管另一端伸入澄清石灰水中.Fe2O3取少量样品放入试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞试液.试管底部有不溶物，上层清液由无色变为红色样品中含有【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验中并不能得出一定含Fe2O3的结论，理由是（用化学方程式表示）。为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量试验。（2）【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，

17、得到剩余固体2.6g,按照如图流程进行实验，请回答相关问题：加入足生的水使其先升溶解操作二、操作三名称是固体I的成分是（填物质化学式，下同）；烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应化学方程式为依据实验探究1加入足生的水使其先升溶解操作二、操作三名称是固体I的成分是（填物质化学式，下同）；烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应化学方程式为依据实验探究1，2中现象的分析及数据计算判断，这包久置双吸剂”固体的成分是【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是（填字母序号）。A.对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合B.实验探究2烧杯C中的溶质为Na2CO3和NaOHC实验探究1、2中都有气体产生

18、，但生成的气体成分不同D.在原样品中加入足量盐酸有4个反应发生.品名；双口及剂成分：铁粉、生石灰等据统计，我国每年报废的手机超过1亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属？如何回收？【查阅资料】i.手机电路板中的金属及其价格如下表所示：说明：Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数（）表示，Au、Ag、Pd的含量的单位为gii.Ni的金属活动性位于氢前，Pd的金属活动性位于氢后，NiCl2溶液为绿色。2Cu+O2+2H2SO4=CuSO4+2H2O（1）【实验方案】第一步：选择值得回收的金属。依据

19、资料i中的数据，废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因是：它们市场价格较高；。第二步：设计实验分离、回收部分金属。，。（2）【问题讨论】TOC o 1-5 h z由步骤I中的现象，可推知焊锡的物理性质是。步骤H对应的实验现象是。步骤n所得的溶液中，一定含有的金属元素是。步骤V的操作是。（3）【反思交流】为了确认步骤W中滤纸上的金属成分，应进一步查阅的资料为。小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究。（1）【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？【查阅资料】6H2so4（*）+2Fe=Fe2（SO4）3+6+3SO2，请完成化学方程式。SO2可使品红溶液的红色褪去SO2能与NaOH溶液反应而被吸收（2）【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体中可能有SO2。【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表：实验A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%不褪色E中无气体只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声实验三25%不褪色不褪色有轻微爆鸣声只有H2【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸