高中化学鲁科版第四章元素与材料世界 优秀作品

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)A组——知能训练1．下列金属不能被稀硫酸腐蚀的是()A．黄铜(铜、锌) B．硬铝(铝、铜、镁、硅)C．焊锡(锡、铅) D．18K黄金(金、银、铜)解析：18K黄金中所含元素金、银、铜都不与稀硫酸反应，因此不被腐蚀。答案：D2．下列说法不正确的是()A．铁的应用经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程B．减少生铁里的碳元素，并增加硅、锰等元素，即转化为钢C．普通钢中的含铬量一般在12%以上D．不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼成的钢材解析：减少生铁里的碳元素并增加硅、锰等元素即形成钢；在普通钢中加入铬、镍等多种元素就可炼成不锈钢，不锈钢的类型很多，但共同的特征是含铬量一般在12%以上，从而形成了氧化物保护膜，镍的加入增强了不锈钢的化学稳定性和耐腐蚀性。答案：C3．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为()A．铁的纯度越高熔点越低B．合金的熔点比其成分物质的熔点高C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D．生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应解析：合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。答案：C4．用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染方面考虑，最好的方法是()A．铜eq\o(→,\s\up7(浓硝酸))硝酸铜 B．铜eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))硝酸铜C．铜eq\o(→,\s\up7(氯气))氯化铜eq\o(→,\s\up7(硝酸))硝酸铜 D．铜eq\o(→,\s\up7(空气))氧化铜eq\o(→,\s\up7(硝酸))硝酸铜解析：A项：4HNO3＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，HNO3的利用率低，且产生污染大气的有毒气体NO2；B项：3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，同A项；C项使用了有毒气体Cl2。答案：D5．下列叙述中正确的是(双选)()A．含金属元素的离子，不一定都是阳离子B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C．某元素从化合态变成游离态时，该元素一定被还原D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质解析：此题可用举反例排除法。A项中如[Al(OH)4]－、MnOeq\o\al(－,4)等；D项中Fe3＋→Fe2＋；而B项如硫单质在S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2反应中，硫为还原剂，即某些非金属在氧化还原反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，视情况而定；C项，金属元素从化合态变为游离态，一定被还原，而非金属可能被氧化，如溴元素：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。答案：AD6．铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生的各个方面产生了深远的影响。(1)在化学反应中，铜元素可显示为0、＋1、＋2价。①在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。写出该反应的化学方程式。________________________________________________________________________。②铜器表面有时会生成铜绿，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的这一反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1℃，铁的熔点是1℃)。解析：(1)①曾青即CuSO4，与铁反应生成铜，此反应即湿法炼钢的原理：CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu。②铜的化学性质虽比较稳定，但在潮湿空气中久置，表面会生成一层绿色的铜锈，即铜绿[Cu2(OH)2CO3]，属于碱式盐，可用酸溶解除去，考虑到不能损坏铜器，宜选用与铜不反应的盐酸或稀硫酸，反应为Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。(2)注意题目中铜和铁的熔点，由此联想到应从其熔化、铸造等方面的物理性质回答问题，再结合第(1)问题中涉及的铁置换出铜的反应，即铁比铜活泼，这样，化学性质方面的分析就比较明确。答案：(1)①CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu②Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=2CuSO4＋CO2↑＋3H2O(2)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀；铜的熔点比较低，易于冶炼铸造成型。7．由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)__________________。(2)Z为一种或两种气体：①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是________。(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)________________________________________________________________________。(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI－时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)____________。解析：由题干中框图转化的关系可知，Y中必含Cu，另有Fe2＋；产生两种气体必须有C。(1)上层清液中通入CO2无明显现象说明无[Al(OH)4]－，进一步说明样品中无Al。(2)①Z为一种气体，则必为CO2，说明另一种气体为SO2，被NaHCO3溶液除去，浓酸为浓H2SO4，反应为：C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O②Z为两种气体的混合物，a为H2O，则说明浓酸为浓HNO3，Z中气体为NO和CO2。(3)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋循环反应，则溶液中阳离子为Fe3＋、Cu2＋和过量酸余下的H＋。(4)据题目信息可推知氧化还原反应为：4I－＋3H2O2＋2Fe2＋=2I2＋2Fe(OH)3↓(5)由题意分析无Cu生成，则必定是不发生Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋或2Al＋3Cu2＋=3Cu＋2Al3＋的置换反应，说明混合物中无Fe和Al。由题干框图知必含CuO和C。则组合可能为CuO、C；CuO、C、Fe2O3。答案：(1)Al(2)①C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O②NO、CO2(3)Cu2＋、Fe3＋、H＋(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－=2Fe(OH)3↓＋2I2(5)CuO、C(或CuO、C、Fe2O3)B组——拔高训练8．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造，取硬铝样品进行如下实验(每一步中的试剂均过量)：eq\a\vs4\al(样品\o(→,\s\up7(稀盐酸))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(气体,溶液,不溶物\o(→,\s\up7(浓NaOH溶液))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(气体,溶液,不溶物)))))由此可推知，硬铝的组成为()A．Al、Cu、Mg、Si、Mn B．Al、Mg、Si、ZnC．Al、Fe、C、Si D．Al、Si、Zn、Na解析：此题考查各种单质的性质(合金中各单质保持各自的化学性质)，以及对题中信息的捕捉能力。与酸反应产生气体，说明有较活泼的金属(如Al、Fe、Mg、Zn等)，反应完成后的固体不溶物与碱反应放出气体，只能是Si(因为Al、Zn虽与碱反应产生H2，但第一步与酸已反应完毕)，最后仍有不溶物，再结合题中“古铜色”，判断是Cu，结合答案，选A。答案：A9．某化学研究性学习小组为了解Cu的常见化合物性质，运用类比的思想提出如下问题，并进行探究。提出问题①通常情况下，＋2价Fe不如＋3价Fe稳定，＋1价Cu也不如＋2价Cu稳定吗？②CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？实验方案(1)解决问题①的实验步骤和现象如下：取98gCu(OH)2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器内还有红色固体存在。据此可推得A的化学式为____________。(2)如图所示为常见气体的制备、干燥和性质验证的部分仪器装置(部分夹持装置及尾气处理装置未画出)，请从中选择合适的药品和仪器装置解决问题②。①制取干燥的NH3并还原CuO，所选仪器装置的正确连接顺序是________。②制取NH3可选用下列药品中的________。A．NH4Cl和Ca(OH)2 B．NH4HCO3C．浓氨水和生石灰 D．浓氨水和固体烧碱③若CuO能被NH3还原，实验中观察到的现象是________________，该反应的化学方程式为________________________。实验结论根据“实验方案(1)”，得出的＋1价Cu