5.1常见金属与金属的物理性质及应用合金与合金的性质金属的污染与回收利用金属的腐蚀与防护_第1页
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中考科学教师题库物质科学二(化学)5物质转化与材料应用5.1常见金属与金属的物理性质及应用、合金与合金的性质、金属的污染与回收利用、金属的腐蚀与防护一、单选题1.下列物质间比较的说法中不正确的是()A.

熔点:武德合金小于铅(铅为武德合金成分之一)

B.

硬度:黄铜大于铜

C.

铁元素的质量分数:Fe2O3>FeO

D.

铜和铁生锈的难易:铜比铁难【答案】C【解析】A、合金的熔点小于铅的熔点,故A正确;B、黄铜的硬度大于铜,故B正确;C、Fe2O3铁元素的质量分数为56×256×2+16×3×100%=70%,FeO铁元素的质量分数为5656+16×100%≈77.8%;故铁元素的质量分数:FeD、铜比铁难生锈,故D正确;故选C.根据已有的合金的性质和元素质量分数的比较进行分析解答即可.2.用金属的性质解释有关事实,不正确的是()A.

因为铁比铜活泼,更易生锈,所以古代铜器比铁器更容易保存至今

B.

因为铝制品能形成致密的保护膜,所以不能磨损铝的表面

C.

因为铁易生锈,所以常在铁器表面覆盖油漆

D.

因为铁比锌活泼,所以常将锌镀在铁表面。以保护铁不受腐蚀【答案】D【解析】由于铁比铜活泼,故更易锈蚀;铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是能形成致密的保护膜,故不要磨损铝的表面;防止铁制品锈蚀可以隔绝氧气和水分;生活中镀锌的目的并不是铁比锌活泼,而是因为锌表面会生成致密的保护膜。本题是金属活动性顺序和化学性质的应用,同时还考察了金属防护的知识。3.如图,在盛水的试管中放一根洁净的铁钉,用带U型管的胶塞塞紧,U型管内水面处于同一高度。数天后观察到U型管内的水面()A.

a比b高

B.

b比a高

C.

一样高

D.

无法判断【答案】A【解析】铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气作用的结果,铁生锈消耗了氧气会使试管中的压强减小,小于外界大气压,所以a液面会升高。本题研究了铁生锈的条件,同时将压强知识引入题中,是一道很好的理化综合题。4.两包粉末,一包铁粉、一包氧化铜粉末,快速鉴别开的方法是()A.

观察颜色,加以鉴别

B.

加水溶解,再鉴别

C.

用磁铁吸引,加以鉴别

D.

通入氢气后加热,观察加以鉴别【答案】C【解析】A、铁粉和氧化铜都是黑色粉末,观察颜色无法鉴别,故A错误;B、铁粉和氧化铜都不溶于水,故不能鉴别,故B错误;C、铁能被磁铁吸引,氧化铜不可以,可以使用磁铁快速鉴别,故C正确;D、通入氢气后加热氧化铜被还原为铜,铜为紫红色,铁为黑色,能鉴别但不能快速将铁粉和铜粉鉴别出来,故D错误;故选C.根据物质的性质差异进行分析,铁粉和氧化铜都是黑色粉末,铁能被磁铁吸引,氧化铜不可以进行解答.5.下列对金属和金属材料的认识中,不正确的是()A.

不锈钢是永不生锈的铁合金

B.

铁在潮湿的空气中容易生锈

C.

赤铁矿的主要成分是Fe2O3

D.

回收废旧金属有利于节约金属资源【答案】A【解析】A、达到了不锈钢生锈的条件,会生锈,错误;B、铁在潮湿的空气中与水和氧气并存容易生锈,正确;C、赤铁矿的主要成分是Fe2O3,正确;D、回收废旧金属有利于节约金属资源,正确;故选A.A、根据不锈钢的性质解答;B、根据铁生锈的原因解答;C、根据铁矿石的成分解答;D、根据回收废旧金属的意义解答.6.某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后,加入某种金属,即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程,下列说法错误的是(

)A.

集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化

B.

回收时往溶液中加入的金属可以选用铜

C.

回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸

D.

回收时加入的金属与溶液发生了化合反应【答案】D【解析】金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,铜和氢都是排在金的前面,因此铜能置换金出来,但金不能置换氢出来,即金不会溶于稀硫酸,回收时发生的是置换反应。A、金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,故A正确。

B、在金属活动性顺序表中铜排在金前面,所以,铜可以把金从它的盐溶液中置换出来,故B正确。

C、金在金属活动性顺序表中排在氢后面,金不会溶于稀硫酸,故C正确。

D、制取金的单质,说明回收时加入的金属与溶液发生了置换反应,故D错误。

综上所述,符合题意的是D。

7.设计对比实验,控制变量是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到目的是(

)编号ABCD实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性探究物质燃烧的条件探究铁生锈的条件探究CO2与NaOH溶液能否发生反应A.

A

B.

B

C.

C

D.

D【答案】C【解析】(1)根据氯化钠的溶液性进行分析;(2)根据燃烧的条件:物质具有可燃性;达到可燃物的着火点;有助燃剂;(3)根据铁生锈的主要条件是铁与水和空气直接接触以及除去铁锈可用盐酸清洗方法进行分析;(4)根据二氧化碳和NaOH溶液反应使瓶内的气压变小进行分析。A、氯化钠不溶于汽油,而溶于水。故实验呈现的不同现象能说明物质的溶解性与溶剂种类有关,能达到目的,A错误;

B、燃烧的条件:物质具有可燃性;达到可燃物的着火点;有助燃剂;通过铜片上的白磷和红磷对比说明与温度有关,通过水中白磷和铜上的白磷对比说明与氧气有关,能达到目的,B错误;

C、对于实验C所提供的两个实验形成了对照,从实验中可看出对铁钉能否得到氧气进行了控制,从实验的结果可以得出铁生锈与氧气的关系。但与其它因素(水分)的关系无法在这两个实验中得到。不能达到目的,C错误;

D、二氧化碳和水、氢氧化钠都能反应,通过实验对比塑料瓶变瘪的程度说明二氧化碳能够和氢氧化钠反应,能达到目的,D错误。

故选C8.厨房下列用具在空气中最易锈蚀的是()A.

铜制火锅

B.

铁制烧锅

C.

铝制水壶

D.

不锈钢餐具【答案】B【解析】铜的活动性弱常温下不与水和氧气反应,不易锈蚀;铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝保护膜,因此铝制水壶在空气中不易生锈;不锈钢含有铬、镍元素,使不锈钢抗腐蚀性增强,所以铁制烧锅最易锈蚀。解答本题的关键是要掌握金属蚀的条件,并据此比较金属锈蚀的难易程度。9.下列说法中正确的是()A.

铁在潮湿的空气中容易生锈,是因为铁易与水反应

B.

炼铁是用一氧化碳从铁的化合物中将铁还原出来的过程

C.

铁的化学性质很活泼,常温下很容易与氧气反应

D.

铁粉是白色的固体【答案】B【解析】铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,常温下铁不会单独与氧气反应,铁粉是黑色粉末,所以答案为B。了解铁的物理和化学性质及铁的冶炼方法,是解答本题的关键。10.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途.下列相关说法中不正确的是()A.

钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨骼

B.

铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具

C.

不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械

D.

铅锑合金的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体【答案】D【解析】A、钛合金与人体有很好的相容性,且性质稳定,抗腐蚀性强,所以可用来制造人造骨骼,故选项A正确;B、金属具有导热性,可用来制造加热容器,故选项B正确;C、不锈钢是一种特殊的合金,由于其抗腐蚀性好,所以可用来制造医疗器械.故选项C正确;D、由于其熔点低,不适合制造发热体.故选项D不正确;故选D.可根据的合金的特性来分析,合金具有高强度、硬度,抗腐蚀性的特点.二、多选题11.金属钛(Ti)是航空、军工、电子等方面的必需原料.生产金属钛所发生的化学反应为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,下列说法正确的是()A.

该反应属于化合反应

B.

镁是白色金属,能在空气中燃烧产生耀眼的白光

C.

该反应属于置换反应

D.

MgCl2是盐酸盐,不溶于水【答案】B,C【解析】A、由反应TiCl4+2MgTi+2MgCl2,该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物,而化合反应的生成物只有一种,则不属于化合反应,故A错误;B、因镁在空气中能燃烧生成氧化镁,同时有耀眼的白光,故B正确;C、由反应方程式可知,该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物,则属于置换反应,故C正确;D、氯化镁是盐酸盐,但能够溶于水,故D错误;故选BC.根据习题中化学反应方程式及物质的种类和多少来分析反应类型,根据物质的性质来分析溶解性和反应现象.三、填空题12.蛋糕等食品包装中的除氧剂是一种黑色粉末状的固体,失效后带有红褐色.某化学课外兴趣小组为了探究其主要成份,将一包未变质的除氧剂分成两份:一份加入稀盐酸中,发现大量气泡产生;另一份加入到氯化铜溶液中,一段时间后溶液颜色变淡绿色,固体逐渐变红.请回答:(1)该除氧剂的主要成份是________

;失效后红褐色固体的主要成分是________

.(2)为了验证上述推断是否正确,可以用到一种物理方法,即________;(3)下列有关说法不正确的有()A.凡是能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂

B.该除氧剂不可用于牛奶果汁等饮料的保鲜

C.米饭蛋糕等食品的腐败变质属于缓慢氧化

D.一些食品中放小包装袋的氧化钙,主要是利用其能吸收空气中的氧气【答案】(1)铁;氧化铁

(2)磁铁吸引

(3)A,D【解析】(1)铁是一种黑色粉末状的固体,和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,和氧气反应能生成氧化铁.故填:铁;氧化铁;(2)铁能被磁铁吸引,可以用磁铁检验黑色固体是否是铁.故填:磁铁吸引;(3)不是所有能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂,作为食品的除氧剂的物质应该具有的性质是:能和氧气反应,物质本身和生成物必须无毒.氧化钙不能吸收空气中的氧气.故填:AD.铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,铁能被磁铁吸引,作为食品的除氧剂的物质应该具有的性质是:能和氧气反应,物质本身和生成物必须无毒,氧化钙能够吸收水,不能吸收空气中的氧气.13.化学就在我们身边,与我们的生活息息相关.请回答以下生活中的问题:(1)“沙里淘金”说明黄金在自然界中能够以________

(填“单质”或“化合物”)形式存在.(2)葡萄表皮上因喷洒“波尔多液”而呈现的蓝色斑点,可以用厨房调料________

洗净.(3)长期使用的暖水瓶内胆常有一层水垢(主要成分为碳酸钙),可以用稀盐酸除去.请写出反应的化学方程式:________

.(4)除去铁锅中的铁锈应选________

(填序号):①食盐

②白酒

③食醋.(5)家里炒菜时油锅着火,最好的灭火方法是________.(6)某些食品包装中有一小袋干燥剂(成分为生石灰),它吸收水蒸汽的化学方程式为________

;若将其投入水中并滴入紫色石蕊试液,溶液变________色.【答案】(1)单质

(2)食醋

(3)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O

(4)③

(5)用锅盖盖灭(方法正确均给分)

(6)CaO+H2O═Ca(OH)2;蓝【解析】(1)由于金的化学性质非常稳定,在自然界中主要是以单质形式存在.故答案为:单质;(2)氢氧化钙能与硫酸铜反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀,生成的氢氧化铜能与醋酸反应生成易溶于水的物质,从而清洗掉,故答案为:食醋;(3)碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙、水和二氧化碳,故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;(4)铁锈的主要成分是三氧化二铁,它能与酸反应生成能溶于水的物质,以去除铁锈.在①②③中只有③食醋属于酸.故答案为:③;(5)灭火的方法有:可燃物与火源隔离、可燃物与空气隔绝、降低可燃物的温度.据此可知家里炒菜时油锅着火,最好的灭火方法是用锅盖盖灭.故答案为:用锅盖盖灭(方法正确均给分);(6)生石灰与水反应生成熟石灰,化学反应式是:CaO+H2O═Ca(OH)2;因生石灰与石蕊试液中的水反应生成熟石灰氢氧化钙,氢氧化钙是一种碱,紫色石蕊试液遇碱变蓝.故答案为:CaO+H2O═Ca(OH)2;蓝.(1)理解物质在自然界中的存在状态;(2)根据氢氧化铜能够与酸性物质反应考虑;(3)碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙;(4)从铁锈的成分考虑;(5)从灭火的原理考虑;(6)生石灰与水反应生成熟石灰;紫色石蕊试液遇碱变蓝.14.金属及材料在生活、生产中应用十分广泛.(1)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,人类开始使用这三种金属的先后排序为________

(用元素符号表示);(2)目前人们大量使用的是合金而不是纯金属,这是因为合金具有更多优良性能,例如钢比纯铁的硬度________

(填“大”或“小”);(3)铝制器皿在空气中形成具有保护作用的薄膜,它的成分是________

,铁制品表面易生锈,用盐酸除去铁锈的反应方程式为________,该反应的基本类型是________

.(4)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后,再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣A和滤液B.再将滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出,充分反应后,剩余固体物质的质量为3.2g.则滤渣A的成分是________,原氧化铜的质量m=________

g.【答案】(1)Cu、Fe、Al

(2)大

(3)Al2O3;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;复分解反应

(4)铁和铜;4【解析】(1)活动性弱的金属不易发生化学反应,能以单质形式存在,并比较容易冶炼,故人类使用金属的顺序正好和金属的活动性相反,所以,人类开始使用这三种金属的先后排序为Cu、Fe、Al;(2)合金的硬度比纯金属要大,钢就比纯铁硬度大的多;(3)铝能与氧气反应生成氧化铝;铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,属于复分解反应,该反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;(4)据实验现象“滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出”可知,充分反应后滤渣中含有铁,说明加入的铁是过量的;此时滤液中不存在硫酸和硫酸铜,则所得滤渣中一定含有铜、铁,滤液中一定含有硫酸亚铁;将滤渣A加入足量稀硫酸中,充分反应后,剩余固体物质为铜,铜的质量为3.2g;设氧化铜的质量为x,根据铜元素的质量守恒可以知道:Cu﹣﹣﹣CuO64

80

3.2g

x解得:x=4g故答案为:(1)Cu、Fe、Al;(2)大;(3)Al2O3;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;复分解反应;(4)铁和铜;4.(1)人类使用金属的顺序正好和金属的活动性相反,金属活动性越强的金属越难冶炼,可以据此解答;(2)根据合金的性质进行分析;(3)铝能与氧气反应生成氧化铝,铁锈的主要成分为氧化铁,而氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,可以据此解答该题;(4)根据实验现象“滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出”可知,充分反应后滤渣中含有铁,说明加入的铁是过量的;此时滤液中不存在硫酸和硫酸铜,则所得滤渣中一定含有铜、铁,滤液中一定含有硫酸亚铁;将滤渣A加入足量稀硫酸中,充分反应后,剩余固体物质为铜,铜的质量为3.2g;根据元素质量守恒,由铜的质量可以计算出参加反应的氧化铜的质量.15.

金属材料与人类的生产和生活密切相关.请回答:(1)下列用品中,主要利用金属导电性的是

(填字母).A.铂金饰品

B.铁锅

C.铝导线(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中可行的是

(填序号).①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中

②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中

④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.①滤液中一定含有的溶质是

(填化学式);②向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是

(填化学式).(4)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O376%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是

t.【答案】C;①④;MgCl2;Fe、Cu;2660【解析】(1)在常见的金属材料用品中,铝导线主要利用金属导电性;(2)①、铝与硫酸铜反应,可验证铝的活动性比铜强.银与硫酸铜不反应,可知银的活动性比铜弱,可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序.故①是可行的方案;②、银与硫酸铝、硫酸铜都不反应反应,可验证铝、铜的活动性比银强.与但不能验证铝、铜的活动性,不可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,故②是不可行的方案;③、铜、银与硫酸铝都不反应反应,可验证铝的活动性比铜、银强.但不能验证铜、银的活动性,不可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,故③是不可行的方案;④铜与硫酸铝不反应,可知铜的活动性比铝弱;铜与硝酸银反应,可验证铜的活动性比银强,可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,故④是可行的方案;(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,①由于镁的活泼性大于同和铜、铁,能与氯化铜和氯化亚铁反应,则滤液中一定含有的溶质是MgCl2,不能确定氯化铜和氯化亚铁的存在;②若向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是Fe,还有置换出的Cu,Mg不能确定是否存在;(4)设日产含Fe98%的生铁的质量为x

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160

1124900t×76%

x×98%160112故答案为:(1)C;(2)①④;(3)①MgCl2;②Fe、Cu;(4)2660.(1)根据金属材料的性质和用途分析回答;(2)在金属活动顺序表中,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以选择相应的金属和盐溶液进行反应来证明这三种金属的活动性强弱;(3)根据金属与盐溶液的反应分析回答;(4)利用赤铁矿石的质量与赤铁矿石中氧化铁的质量分数和生铁中铁的质量分数,根据氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式,可以计算出生铁的质量.16.

金属材料是现代生活和工业生产应用极为普遍的一类物质.(1)工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为

.(2)欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中回收全部的金属铜,应先加入

充分反应后过滤,滤渣中含有

,继续处理可以得到纯净的金属铜.(3)铁生锈的条件是

,写出防止铁生锈的一条措施:

.铝的化学性质比铁活泼,但铝比铁耐腐蚀,其原因是

.【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;过量的铁;铁、铜;跟空气中的氧气和水共同作用;刷漆(涂油等);铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化【解析】(1)工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(2)从含有硫酸、硫酸亚铁、硫酸铜的废液中回收全部的铜,可以先把硫酸和硫酸铜转变成硫酸亚铁,故加入的是铁;滤渣A是过量的铁和铜.故答案为:过量的铁;铁、铜;(3)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果.防止锈蚀的原理是隔绝氧气和水,常采取的防锈措施是刷漆、涂油等;通常情况下铝制品很耐腐蚀,这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化.故答案为:跟空气中的氧气和水共同作用;刷漆(涂油等);铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化.(1)工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,写出反应的化学方程式即可;(2)根据金属的活动性顺序解答;(3)铁与水、氧气充分接触时容易生锈,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈;可以根据铝的性质和反应类型等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论.17.请结合所学知识回答下列问题:(1)据报道嫦娥五号T1飞行试验器于10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,“嫦五”飞行试验器绕月飞行后将返回地面。若飞行试验器从月球上带回的铁矿物主要成分是氧化铁,写出工业上利用此铁矿石炼铁的化学反应方程式

;生铁和钢是世界上用量最大的

(填“金属材料”或“合成材料”);写出防止铁生锈的一种方法

。(2)我国第四套人民币硬币铸造用到Fe、Cu、Al、Ni(镍),已知Ni能够发生如下反应:,Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,Fe+NiCl2=Ni+FeCl2,这两个反应的基本类型都是

。四种金属活动性由强到弱的顺序为

(用元素符号表示)。(3)在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中,加入一定量的铁粉,使之充分反应后铁有剩余,过滤,则滤液中溶质有

;固体残渣中一定含有

(均填化学式)。【答案】(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;金属材料;在铁制品表面涂油、刷漆等

(2)置换反应;Al>Fe>Ni>Cu

(3)ZnSO4、FeSO4;Cu、Fe【解析】(1)工业上常用一氧化碳还原氧化铁还制取金属铁;结合铁生锈的条件分析回答;金属材料包括金属和合金。(2)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应;结合所给的化学方程式判断出活动性的强弱在分析解答。(3)结合金属活动性顺序分析化学反应发生和不发生的情况,在此基础上解答。(1)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,反应的化学方程式是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;由铁生锈的条件是铁与氧气、水接触,所以,防止铁生锈的一种方法是:在铁制品表面涂油、刷漆等;金属材料包括金属和合金,生铁和钢都是铁的合金,属于金属材料。(2)这两个反应都是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,说明活动性Ni>H;Fe+NiCl2=Ni+FeCl2,说明活动性Fe>Ni;由金属活动性顺序还可知Al>Fe>Ni>Cu,故这四种金属的活动性顺序为:Al>Fe>Ni>Cu。(3)金属活动性顺序为:锌>铁>氢>铜。由于铁在氢和铜的前面,因此铁可以和硫酸铜溶液和稀硫酸反应,而铁不与硫酸锌反应,由于铁有剩余,说明能够和铁发生反应的物质都被消耗完毕,因此滤液中一定没有硫酸铜和硫酸,一定有硫酸锌(ZnSO4)和硫酸亚铁(FeSO4);由于铁和硫酸铜反应能生成金属铜,因此滤渣中一定含有生成的金属铜(Cu)和剩余的铁(Fe)。故答案为:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;金属材料;在铁制品表面涂油、刷漆等(2)置换反应;Al>Fe>Ni>Cu(3)ZnSO4、FeSO4;Cu、Fe18.铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:(1)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜

(选填“大”或“小”)。(2)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的

。(3)用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是

。(选填字母代号)

A.

曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况

B.

反应后一定有剩余的金属是镁

C.

反应后可能没有剩余的金属是锌和铁【答案】(1)大

(2)水蒸气和氧气

(3)B,C【解析】(1)根据合金的硬度大于纯金属分析;

(2)根据铁生锈实质是铁与氧气和水共同作用分析;

(3)根据镁、铁、锌的活动性强弱顺序为镁>锌>铁、金属活动性顺序越强与酸反应产生氢气越快及等质量金属全部反应产生氢气质量镁>铁>锌分析。(1)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大;

(2)铁生锈是与水和氧气共同作用,所以铁粉可作双吸剂;

(3)由图示可知,产生等质量氢气,X用时最短,其次是Y,Z最慢,所以X为活动性最强的镁,Y为锌,Z为铁,A错误;X和Y最终产生等量氢气,Z产生最多,说明X、Y不足,而三种金属等量,则反应后一定有镁剩余,B、C正确;

故答案为:(1)大;(2)水蒸气和氧气;(3)BC。19.

金属在生产、生活中有广泛的应用,认识金属的性质有利于我们更好地利用金属.(1)用铜制作导线是利用铜的

性.(2)小刚通过实验探究得知以下两组物质均能发生反应:Ⅰ.铁和硫酸铜溶液Ⅱ.铝和硫酸亚铁溶液①Ⅰ中发生反应的化学方程式是

.②铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序是

.③小刚继续探究某未知金属X与铁、铜的活动性强弱关系,设计了以下实验方案并对实验结果进行预测.下列实验方案及预测如果与事实相符,就可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序的有

(填序号).A.将X放入CuSO4溶液中能反应B.将X放入CuSO4溶液中不能反应C.将X放入FeSO4溶液中能反应D.将X放入FeSO4溶液中不能反应E.将X放入FeSO4溶液中不能反应,放入CuSO4溶液中能反应.【答案】导电;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;铝>铁>铜;BCE【解析】(1)用铜制作导线是利用铜的导电性;(2)①Ⅰ中发生反应的化学方程式是:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;②铁和硫酸铜溶液能够反应,说明铁比铜活泼;铝和硫酸亚铁溶液能够反应,说明铝比铁活泼,因此铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序是铝>铁>铜;③A.将X放入CuSO4溶液中能反应,说明X比铜活泼,但是无法比较X和铁的活动性强弱,该选项不能判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;B.将X放入CuSO4溶液中不能反应,说明X不如铜活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;C.将X放入FeSO4溶液中能反应,说明X比铁活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;D.将X放入FeSO4溶液中不能反应,说明铁比X活泼,但是不能判断X和铜的活动性顺序,该选项不能判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;E.将X放入FeSO4溶液中不能反应,放入CuSO4溶液中能反应,说明X比铜活泼,不如铁活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序.故填:导电;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;铝>铁>铜;BCE.金属都具有良好的导电性;铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铝比铁活泼,铁比铜活泼;根据实验现象可以判断金属的活动性强弱.20.

铝是生活中常见的金属.(1)金属铝常用做导线是利用它的

性;(2)金属铝表面常有一层致密的氧化膜,氧化膜主要成分是

(填名称或化学式);(3)资料显示:铝与氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气;用56.25g含杂质4%的铝片(杂质对产生氢气的质量无影响)与足量的氢氧化钠和水充分反应,生成氢气的质量为

g.【答案】导电;氧化铝;6【解析】(1)金属铝常用做导线是利用它的导电性;(2)金属铝易于空气中氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;(3)设可以制取氢气的质量为X2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

54

656.25g×(1﹣4%)

X5456.25g×(1−4%)答案:(1)导电;(2)氧化铝;(3)6.(1)根据金属铝的导电性分析;(2)金属铝易于空气中氧气反应生成一层致密的氧化铝;(3)依据方程式2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑利用铝的质量可以求出生成氢气的质量.21.

世界长寿乡﹣﹣蕉岭,是一个美丽宜居的好地方.蕉岭长寿的关键因子是水土富硒,硒元素具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能,其元素符号为Se.(1)硒是人体必需的

(填“常量”或“微量”)元素.(2)硒原子的结构示意图为,则硒原子的核外有

个电子层,n的值为

.硒原子在化学反应中得到电子形成离子,其离子符号是

.【答案】微量;4;18;Se2﹣【解析】(1)硒是人体必需的微量元素;(2)由硒原子的结构示意图为可知,则硒原子的核外有4个电子层,根据质子数等于核外电子数,n的值=34﹣2﹣8﹣6=18,最外层电子数6,所以容易得到2个电子形成阴离子,所以其离子符号是Se2﹣.故答案为:(1)微量;(2)4;18;Se2﹣.(1)根据硒是人体必需的微量元素进行解答;(2)根据原子结构示意图的意义以及最外层电子数的特点进行分析解答即可.22.

金属与我们生活息息相关.(1)学校实验室有一批生锈的铁架台,它们生锈的原因是

,写出一个用酸除锈的化学方程式

,例举一种防止铁架台生锈的方法

.(2)为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性,将打磨后的两根铁丝,分别插入

溶液和

溶液中,其中产生的明显现象是

,由此得出这三种金属的活动性由强到弱的顺序是

.(3)金属铬(Cr)和铁的性质十分相似.在氧化物中都能显+3价,写出铬的氧化物的化学式

.与稀盐酸反应时,在生成的盐中化合价也相同,写出铬与稀盐酸反应的化学方程式

.【答案】铁与水和氧气并存发生了化学反应;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;刷漆;硫酸锌;硫酸铜;硫酸铜溶液中的铁丝表面有红色固体析出、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;锌>铁>铜;Cr2O3;Cr+2HCl═CrCl2+H2↑【解析】(1)铁架台生锈是因为铁与水和氧气并存发生了化学反应,可以使用盐酸除去铁锈,盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,在铁架台表面刷漆能防锈,故填:铁与水和氧气并存发生了化学反应,Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,刷漆.(2)为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性,将打磨后的两根铁丝,分别插入硫酸锌溶液和硫酸铜溶液中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故产生的明显现象是铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;由此得出这三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌>铁>铜,故填:硫酸锌,硫酸铜,硫酸铜溶液中的铁丝表面有红色固体析出、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,锌>铁>铜.(3)金属铬在氧化物中能显+3价,则铬的氧化物的化学式Cr2O3.铬与稀盐酸反应时,在生成的盐中化合价为+2价,故铬与稀盐酸反应的化学方程式Cr+2HCl═CrCl2+H2↑,故填:Cr2O3,Cr+2HCl═CrCl2+H2↑.铁生锈是因为铁与空气中的水和氧气反应生成了新物质,除铁锈可以选用稀盐酸或是稀硫酸,防锈就是破坏铁生锈的条件;验证金属活动性顺序,可以将铁丝伸入硫酸锌溶液和硫酸铜溶液中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,根据化学式的书写方法以及物质间反应化学方程式的书写方法进行.23.

金属是重要的资源,在日常生活中已得到越来越广泛的应用.(1)铜常用于制作导线,因为其具有良好的

.(2)将纯铝和铝合金相互刻画,纯铝上留下明显划痕,说明

.(3)对汽车部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈,原因是

.(4)如图,向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末,充分反应后过滤,的溶液甲和固体乙.①若乙中含有锌、铜、银三种固体,则溶液甲中所含的金属离子符号为

,此时向固体乙中加入稀盐酸,发生反应的化学方程式为

,该反应类型为

反应.②若溶液甲显蓝色,是因为

(用化学反应方程式表示),此时固体乙中一定含有的物质是

.【答案】导电性;铝合金的硬度比纯铝的大;隔绝空气和水;Zn2+;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;置换;Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2;银【解析】(1)铜常用于制作导线,因为其具有良好的导电性;(2)将纯铝和铝合金相互刻画,纯铝上留下明显划痕,说明铝合金的硬度比纯铝的大;(3)对汽车部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈,原因是隔绝空气和水;(4)在金属活动顺序表中,金属的活动性顺序是锌>铜>银.向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末时,锌先与硝酸银反应,当锌反应完后,铜再与硝酸银反应;①若乙中含有锌、铜、银三种固体,说明了溶液中没有硝酸银、硝酸铜,则溶液甲中所含的金属离子符号为:Zn2+,此时向固体乙中加入稀盐酸,锌能与发生反应,化学方程式为:Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,该反应是一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应.②若溶液甲显蓝色,说明了铜与于硝酸银反应生成了硝酸铜,化学反应方程式为:Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2,此时固体乙中一定含有的物质是银.故答为:(1)导电性;(2)铝合金的硬度比纯铝的大;(3)隔绝空气和水;(4)①Zn2+,Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,置换;②Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2,银.(1)根据铜的性质和用途分析;(2)根据纯铝和铝的硬度分析回答;(3)根据防止铁生锈的原理分析回答;(4)在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,可简记为“前置后,盐可溶”.24.随着人们生活水平的不断提高,汽车已走进千家万户.制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料.(1)在汽车电路中,经常用铜作导线,这是利用了铜的

性.(2)车体多用钢材制造,其表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与

接触而生锈.(3)工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为

.(4)在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序,除铝、铜外,还需要用到的试剂是

(填一种即可).【答案】导电;氧气和水;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;稀盐酸【解析】(1)铜用作导线,是因为铜具有良好的导电性;(2)铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈,在车体表面喷漆可以防止铁与氧气、水蒸气接触而生锈;(3)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(4)要比较铝、铜的金属活动性顺序,可以利用活泼金属与稀酸反应,也可以利用在金属活动性顺序中,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,因此试剂可以选用稀硫酸或稀盐酸,也可以选用硫酸铜溶液等.故答案为:(1)导电;(2)氧气和水;(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(4)稀盐酸.(1)根据铜用作导线,是因为铜具有良好的导电性进行解答;(2)根据铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈,在车体表面喷漆可以防止铁与氧气、水蒸气接触而生锈进行解答;(3)根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答;(4)根据要求比较铝、铜的金属活动性顺序,可以利用活泼金属与稀酸反应,也可以利用在金属活动性顺序中,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,因此试剂可以选用稀硫酸或稀盐酸,也可以选用硫酸铜溶液等进行解答.25.

金属材料在生产、生活与科学研究中应用广泛.(1)钢铁是使用最多的金属材料,钢的硬度比纯铁的硬度

1

(填“大”或“小”).(2)自行车构件中的支架是铁制品,为防止它锈蚀,在其表面刷漆,其防锈原理是

1

.(3)某废旧站回收的混合金属中含有铜、金(Au)和少量的镍(Ni),经过初步处理成粉末后,随意将三种金属编号成X、Y、Z,进行如下回收流程:①操作a的名称是

1

.②铜、金、镍三种金属的活动性由强到弱的顺序是

2

.③写出步骤Ⅳ反应的化学方程式

3

.【答案】(1)大

(2)与水和氧气隔绝

(3)过滤;镍、铜、金;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O【解析】(1)金属制成合金后合金的硬度一般要比纯金属硬度大,钢的硬度比纯铁的硬度大,故填:大;(2)钢铁与水和氧气同时接触时容易生锈,与水和氧气隔绝时不容易生锈,自行车支架刷漆,是为了使自行车支架与水和氧气隔绝.故填:与水和氧气隔绝;(3)①操作a是把固体和液体分离,是过滤操作;②在铜、金、镍三种金属中,只有镍能与盐酸反应生成氢气,故金属Y是镍;铜、金两种金属在空气中加热时,铜能与氧气反应生成氧化铜,而金不会被氧化;故三种金属由强到弱的活动性顺序为:镍、铜、金;③氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜,其反应的化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;故答案为:(1)大;(2)与水和氧气隔绝;(3)①过滤;②镍、铜、金;③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.(1)依据合金的一般性质分析解答;(2)根据钢铁生锈的条件可以判断防止其生锈的方法;(3)①根据过滤操作的意义进行分析;②根据判断金属活动性顺序的方法进行分析;③根据化学方程式的书写方法进行分析.四、实验探究题26.

化学是一门研究物质的科学,我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质.以金属为例,请你参与其中回答相关问题:(1)认识金属元素存在:自然界中大多数金属都以化合物的形式存在.下列矿石的主要成分属于氧化物的是________

(填字母序号,下同);(2)探究金属性质:金属原子容易失去最外层电子,化学性质活泼.图1为探究金属化学性质的实验,图2是金属化学性质网络图.①图1甲中反应现象是________,丙中反应的化学方程式为________

;②图1只有乙中不反应,能得出三种金属活动性及它们和氢元素的位置关系,由强到弱的顺序是________(填元素符号);③依据图1完成金属性质网络,图2中的A属于________(填物质类别);(3)认识金属的制备:工业上常采用还原法、置换法、电解法制备金属.用一氧化碳还原赤铁矿冶铁反应的化学方程式为________

;(4)金属在生产生活中应用广泛.①下列金属制品的用途,利用其导电性的是________;②合金性能优于单一金属,因而被广泛应用.焊锡(主要含锡、铅)与其组成金属相比具有________的特性,可用于焊接电子元件;③金属是一种有限资源,需要保护和回收利用.黄铜(铜锌合金)用作弹壳的制造.现有一批使用过的,锈迹斑斑的弹壳,处理这批弹壳可以制得硫酸锌和铜,其主要流程如下所示.【收集资料】弹壳上的锈主要为Cu2(OH)2CO3,能与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液;弹壳和其他杂质不溶入水,也不参加反应.a.写出弹壳上的锈与稀硫酸反应的化学方程式________

.b.固体D为________​.【答案】(1)ACD

(2)铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铝、铁、氢、铜;盐

(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(4)B;熔点低;Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;锌、铜【解析】(1)氧化物是由两种元素组成的纯净物,其中一种是氧元素,所以属于氧化物的是氧化铝,氧化铁,四氧化三铁,故选:ACD;(2)①铁丝和氧气点燃生成四氧化三铁,反应现象为铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;②只有乙中不反应,铁会与硫酸铜反应,所以铁比铜活泼,铁会与稀硫酸反应,所以铁比氢活泼,铝会与硫酸亚铁反应,所以铝比铁活泼,所以由强到弱的顺序是:铝、铁、氢、铜;③活泼金属会与酸、氧气、盐反应,所以图2中的A属于盐;(3)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(4)①A、铁锅利用了铁的导热性,故A错误;B、铜导线利用了铜的导电性,故B正确;C、铝箔利用了铝的延展性,故C错误;D、黄金饰品利用了金属的光泽,故D错误;故选:B;②合金的性质比组成的纯金属的性质优良,所以焊锡(主要含锡、铅)与其组成金属相比具有熔点低的特性;a、碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;b、碱式碳酸铜与硫酸反应生成硫酸铜、水、二氧化碳,所以蓝色溶液B是硫酸铜溶液,E与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌,所以E是锌,铁与硫酸铜反应生成了铜和硫酸锌,得到的固体D与硫酸反应后有气体生成,说明有锌剩余,锌与硫酸铜反应生成了铜,固体D中含有锌和铜.故答案为:(1)ACD;(2)①铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;②铝、铁、氢、铜;③盐;(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(4)①B;②熔点低;a、Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;b、锌、铜.(1)根据氧化物是由两种元素组成的纯净物,其中一种是氧元素进行分析;(2)①根据铁丝和氧气点燃生成四氧化三铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析;②根据题中的现象,确定金属的活动性顺序;③根据活泼金属会与酸、氧气、盐反应进行分析;(3)根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析;(4)①根据物质的性质决定物质的用途;②根据合金的性质比组成的纯金属的性质优良进行分析;a、根据碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳进行分析;b、根据碱式碳酸铜能与硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,硫酸铜能与锌反应生成硫酸锌和铜,溶液B是硫酸锌,固体D能与硫酸反应生成无色气体E,则D中除了含有铜,还含有锌,然后进行验证即可.27.

目前,我国钢铁产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础.(1)(一)铁的广泛应用(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理________

.(2)铁与铬(Cr)、镍(Ni)等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到________

(选填序号).A.合金

B.无机非金属材料

C.合成材料

D.复合材料(3)某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为________

.(2)(二)铁锈成分的探究(1)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是________

(选填序号).(2)铁生锈的主要过程为:FeFe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3•xH2O次要过程为:FeFeCO3写出Fe→Fe(OH)2反应的化学方程式________

.(3)铁锈组分的确定某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.【查阅资料】①Fe2O3•xH2O温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.①装配好实验装置后,首先要________.②装置A中的反应为:________

2C2O4(草酸)CO↑+CO2↑+H2O.通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放

________

(选填序号).a.浓硫酸

b.澄清的石灰水

c.氢氧化钠溶液③现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)=________g,x=________

.④若缺少G装置,测得的m(FeCO3)________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会________.(3)(三)炼铁过程的探究.(1)写出工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁主要原理的化学方程式________

.【查阅资料】用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:阶段1:3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2阶段2:Fe3O4+CO3FeO+CO2阶段3:FeO+COFe+CO2.(2)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.图中M点对应的a=________

.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;B;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

(2)C;2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2;检查装置的气密性;H;c;5.8;2;偏大;偏大

(3)Fe2O3+3CO​2Fe+3CO2;18【解析】(一)(1)硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;(2)不锈钢丝属于金属材料,聚乙烯纤维属于合成材料,耐酸防护服材料属于复合材料,故选:B;(3)胃酸的主要成分是盐酸,盐酸和铁反应会生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;(二)(1)铁生锈时,需要水分和氧气同时存在,当有盐类物质存在时,生锈速度加快,故选:C;(2)铁与水和氧气作用下生成氢氧化亚铁,化学方程式为:2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2;(3)①有气体参加或生成的反应,组装好仪器后,要先检验装置气密性,再装药品进行反应;②依据质量守恒定律可知,生成物中有氢元素,所以反应物中也必须有氢元素,草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳,在一氧化碳参与反应之前,需要先将二氧化碳和水除去,浓硫酸有吸水性,氢氧化钠会与二氧化碳反应,要先除二氧化碳,在除水蒸气,所以洗气瓶B中应盛放氢氧化钠溶液,故选:c;③浓硫酸有吸水性,碱石灰会与二氧化碳反应,加热到了300℃,所以一氧化碳不会还原氧化铁,浓硫酸增加的质量是水的质量,来自铁锈,碱石灰增加的质量来自碳酸亚铁分解生成的二氧化碳,所以依据元素守恒进行计算设碳酸亚铁的质量为y,y=5.8g所以Fe2O3•xH2O为:25.4g﹣5.8g=19.6g,氧化铁的质量为:1601962x160+18x×19.6g=2

x=2;④空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应,导致F装置中收集的二氧化碳质量偏大,所以碳酸亚铁质量偏大,Fe2O3•xH2O,所以x质量偏大;(三)(1)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(2)设碳酸亚铁生成的氧化亚铁质量为a,FeCO3→FeO116

725.8g

a

a=3.6g氧化铁生成的氧化亚铁质量为b,Fe2O3→2FeO

160

144

16g

b

b=14.4g所以M=14.4g+3.6g=18g.故答案为:(一)(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(2)B;(3)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;(二)(1)C;(2)2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2;(三)(1)检查装置的气密性;(2)H,c;(3)5.8,2;(4)偏大,偏大;(三)(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(2)18.(一)(1)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析;(2)根据材料的分类解答;(3)根据胃酸的主要成分是盐酸,盐酸和铁反应会生成氯化亚铁和氢气进行分析;(二)(1)根据铁生锈的条件进行解答;(2)根据铁与水和氧气作用下生成氢氧化亚铁进行分析;(3)①根据有气体参加或生成的反应,组装好仪器后,要先检验装置气密性,再装药品进行反应;②根据草酸分解生成水、二氧化碳、一氧化碳,在一氧化碳参与反应之前,需要先将二氧化碳和水除去进行分析;③根据浓硫酸有吸水性,碱石灰会与二氧化碳反应进行分析;④根据空气中的二氧化碳、水会与碱石灰反应进行分析;(三)(1)根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析;(2)根据碳酸亚铁分解生成氧化亚铁和二氧化碳,一氧化碳还原氧化铁的三个阶段的反应可知,M点实际是一氧化碳将氧化铁还原生成了氧化铁和碳酸亚铁分解生成氧化亚铁的质量之和,结合前面计算出的碳酸亚铁的质量、氧化铁的质量即可求出M点的数值.28.小温发现家里多年未用的水龙头上出现了绿色的锈迹,他对绿色锈迹进行了下列探究。(1)【已知:绿色锈迹是铜长期暴露在空气中与氧气、水蒸气、二氧化碳发生反应生成碱式碳酸铜(铜绿)】为了除去铜锈,同学们想到了要去除铁制品表面的铁锈可以把铁制品在酸溶液中浸泡一段时间(如稀盐酸可以去除铁锈),于是大家推测酸溶液也可以去除铜锈。小温取少量的碱式碳酸铜在试管中,加入稀盐酸,若观察到

,则可以证明稀盐酸可以去除铜锈。(2)【交流与反思】查阅资料可得出Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。小温从水龙头上刮取了少许铜锈,称量质量为44.4g,加入了足量的稀盐酸,最后将生成的气体通入到足量的澄清石灰水。产生沉淀。当生成

g的沉淀时,可证明稀盐酸和铜锈完全反应。(3)从铜锈产生的条件可以得出结论:为了防止铜制品生锈,可以采取的方法是

。【答案】(1)粉末溶解,溶液成蓝色

(2)20

(3)保持铜表面干燥(合理即可)【解析】(1)根据铜绿与盐酸反应生成氯化铜和二氧化碳气体分析;

(2)根据铜绿与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,结合方程式中物质间质量关系分析;

(3)根据铜生锈条件分析。(1)稀盐酸可以去除铜锈,则取少量的碱式碳酸铜在试管中,加入稀盐酸,会观察到粉末溶解,溶液成蓝色;

(2)铜绿与盐酸反应生成二氧化碳气体,通入澄清石灰水中产生沉淀即为碳酸钙沉淀,设完全反应生成沉淀质量为x

Cu2(OH)2CO3—CO2—CaCO3

222

100

44.4g

x

222:100=44.4g:x

x=20g

(3)铜生锈是铜与氧气、水蒸气、二氧化碳发生反应,所以可保持铜表面干燥可防止铜制品生锈;

故答案为:(1)粉末溶解,溶液成蓝色;(2)20;(3)保持铜表面干燥(合理即可)。29.古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。(1)考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重,铁生锈的条件是________。在实验室常用稀盐酸清除铁锈,化学方程式为________。(2)近年来,我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢,主要原因是合金钢具有________的优越性能(要求只答一条)。(3)某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验:实验Ⅰ:硫酸铝溶液和铁粉混合;实验Ⅱ:硫酸铜溶液与铁粉混合。在上述两个实验结束后,该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,原因是________(用文字说明)。一段时间后过滤,向滤渣中滴加盐酸,结果没有气泡产生。那么,滤液中所含金属离子的情况可能是________

(填序号)。①Al3+②Al3+、Fe2+③Al3+、Fe3+④Fe2+、Cu2+⑤Al3+、Fe2+、Cu2+【答案】(1)铁与氧气、水同时接触;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

(2)硬度大(或机械强度好,或韧性好等)

(3)实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余,而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁;②⑤【解析】(1)根据铁生锈实质及氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水分析;

(2)根据合金的性质分析;

(3)根据金属活动性顺序中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应分析。(1)铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触,在实验室常用稀盐酸清除铁锈,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;

(2)合金钢具有硬度大、机械强度好、韧性好等性能;

(3)铁不能与硫酸铝反应,能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,将两实验中物质倒入同一烧杯中,烧杯内的红色固体明显增多,说明实验Ⅱ中硫酸铜过量,与实验Ⅰ中铁发生了反应生成了铜;一段时间后向滤渣中加盐酸,没有气泡产生,说明铁全部反应,滤液中成分可能是硫酸亚铁、硫酸铝,也可能是硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铜,所含金属离子情况可能是②⑤;

故答案为:(1)铁与氧气、水同时接触;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;(2)硬度大(或机械强度好,或韧性好等);(3)实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余,而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁;②⑤。30.人类的生产生活离不开金属。(1)铁生锈的条件是铁与________直接接触。(2)铜制品如果长期暴露在空气中也会生锈,已知铜锈化学式为Cu2(OH)2CO3。试判断铜生锈除满足铁生锈的上述条件外,还需要空气中的________。(3)在生活中经常用一些铝制品代替铁,铝耐腐蚀的原因是_______。[填序号]A.铁比铝活动性弱

B.铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜

C.常温下,铝不与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液反应(4)如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是______[填序号]A.向左偏

B.向右偏

C.先向左偏后向右偏

D.先向右偏后向左【答案】(1)氧气、水

(2)二氧化碳

(3)B

(4)D【解析】(1)根据铁锈生成的条件解答;

(2)根据铜生锈的条件解答;

(3)从氧化铝和氧化铁的致密性大小进行分析即可;

(4)加入锌后由于锌的活动性较强反应速度较快,质量减轻较快,最后是锌生成的氢气较多,质量较小。

(1)钢铁生锈的条件是铁与水与氧气接触;

(2)铜锈Cu2(OH)2CO3是铜与氧气、水和二氧化碳反应生成的,因此铜生锈除满足铁生锈的上述条件外,还需要空气中的二氧化碳;

(3)在生活中经常用一些铝制品代替铁,铝耐腐蚀的原因是铝易在空气中形成致密的保护膜,故选B。

(4)加入锌与铁后锌的活动性较强反应速度较快,质量减轻较快,右盘重,因此开始时天平先向右偏;最后是铁生成的氢气较多,质量减少的多,而左盘重,这时指针向左偏,因此指针先向右偏后向左,故选D。31.

善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法,某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究.I.提出问题问题1:铁为何称为黑色金属?问题2:铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应?问题3:铁有多种氧化物,它们的性质有哪些差异?问题4:钢铁厂在选矿时,如何测定铁矿石中的含铁量?问题5:用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗?Ⅱ.解决问题【问题1】上网查寻,有两种说法a.因为在铁表面有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属b.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属(1)你认为正确的说法是________

(填“a”或“b”).【问题2】通过学习,已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈,也能在纯氧中燃烧.(2)请写出一种防止钢铁生锈的方法________

(3)请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________

.【问题3】查阅资料:a.铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO).b.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物.它不溶于水,能与酸反应生成两种盐.c.氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,也不能被磁铁吸引.(4)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________

.(5)有一包黑色粉末,可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种.请你设计一种实验方案进行鉴别________

.【问题4】同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数.他称取l0.0g赤铁矿,当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时,剩余固体在CO的保护下冷却、称量.质量为7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应).(6)图中酒精灯的作用是________

.(7)该赤铁矿中Fe203的质量分数为________

(列出计算过程).【问题5】在钢铁厂的实验室.同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线.如图2所示.(8)根据图象分析,写出P点时固体成分的化学式________

.固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________

.【答案】(1)a

(2)刷漆

(3)3Fe+2O2Fe3O4

(4)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

(5)取少量样品用磁铁吸引,不能被磁铁吸引,说明是FeO;能被磁铁吸引,说明是铁粉或Fe3O4粉未,在取少量样品加入稀盐酸,产生气泡,说明是铁.若没有产生气泡,说明是Fe3O4

(6)将多余的CO气体通过燃烧除掉,防止空气的污染

(7)设该赤铁矿中Fe2O3的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2质量减少160112160﹣112=48xl0.0g﹣7.6g=2.4g160x=482.4gx=8g该赤铁矿中Fe203的质量分数为8g10g×100%=80%

(8)Fe;Fe2O3+3CO2Fe+3CO【解析】(1)由于氧化铁为红色,四氧化三铁为黑色,则b的说法不正确,a说法正确;(2)防止铁生锈就是使铁与水或氧气隔绝,可以采用涂油或刷漆的方法;(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4;(4)四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;(5)氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,也不能被磁铁吸引;铁可以与稀盐酸反应生成氢气,氧化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水,据此可以检验混合物组成,方法为:取少量样品用磁铁吸引,不能被磁铁吸引,说明是FeO;能被磁铁吸引,说明是铁粉或Fe3O4粉未,在取少量样品加入稀盐酸,产生气泡,说明是铁.若没有产生气泡,说明是Fe3O4;(6)由于CO有毒,不能直接排放,应该在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯,将多余的CO气体通过燃烧除掉;(7)设该赤铁矿中Fe203的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2

质量减少160

112

160﹣112=48x

l0.0g﹣7.6g=2.4gx=8g该赤铁矿中Fe203的质量分数为8g10g(8)根据氧化性Fe2O3>Fe3O4>FeO可知,与CO发生反应时,Fe2O3优先反应,然后Fe3O4反应,最后FeO反应,根据图象曲线可知,加热到800℃时三种氧化物反应完全,此时固体为Fe,故答案为:Fe3O4、FeO;②固体质量由48.0g变为46.4g时,对应温度为400﹣500℃,此时Fe2O3与CO反应,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;故答案为:(1)a;(2)刷漆;(3)3Fe+2O2Fe3O4;(4)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;(5)取少量样品用磁铁吸引,不能被磁铁吸引,说明是FeO;能被磁铁吸引,说明是铁粉或Fe3O4粉未,在取少量样品加入稀盐酸,产生气泡,说明是铁.若没有产生气泡,说明是Fe3O4;(6)将多余的CO气体通过燃烧除掉,防止空气的污染;(7)80%;(8)Fe;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.(1)铁是在高温下炼制成,高温下会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化亚铁,颜色都是黑色氧化物,氧化铁是红色氧化物,常温下缓慢氧化或电化腐蚀生成得到,氧化铁为红色,四氧化三铁为黑色;(2)防止铁生锈就是使铁与水或氧气隔绝;(3)首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可;(4)四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物.能与酸反应生成铁盐和亚铁盐;(5)根据Fe2O3、Fe3O4、FeO与稀盐酸的反应现象及磁铁吸引方法设计实验方案进行检验;(6)根据一氧化碳有毒分析;(7)根据反应前后质量变化利用质量差法分析Fe203的质量,进而计算该赤铁矿中Fe203的质量分数;(8)根据氧化性:Fe2O3>Fe3O4>FeO判断与CO反应的先后顺序,然后判断反应温度800℃(P点)时残留固体的成分;根据氧化性顺序及温度判断固体质量由48.0g变为46.4g时参加反应的物质,然后写出反应的化学方程式.32.一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。实验一:取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。实验图示生锈时间8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟(1)通过上述实验可知,温度越高,铁钉生锈速度越________(填“慢”或“快”)。实验二:为探究铁锈的成分,用如图所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。(2)请指出图中所示实验装置的一个明显缺陷:________。(3)将铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,由此可推知铁锈中一定含有H元素,从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应。实验记录:铁锈样品的质量/g装置B的质量/g装置C的质量/g反应前23.2232.4198.2反应后239.6211.4(4)根据上表数据推算,可确定铁锈的成分,用FexOy·nH2O表示,则n=________。【答案】(1)快

(2)CO有毒,没有对尾气进行处理

(3)H2O

(4)4【解析】(1)根据题中所给数据分析;

(2)根据CO有毒会污染空气分析;

(3)根据化学反应前后元素种类不变分析;

(4)根据无水硫酸铜吸水,碱石灰吸收二氧化碳及反应前后元素种类和质量不变分析。

(1)通过上述实验可知,温度越高,铁钉生锈速度越快;

(2)CO有毒,装置内没有对尾气进行处理,存在缺陷;

(3)空气中水蒸气中含有氢元素,推断出铁生锈水参加了反应;

(4)装置B中增重质量即为产生水的质量,产生水的质量为239.6-232.4=7.2g,C中增重质量为生成二氧化碳质量,为211.4-198.2=13.2g,设参加反应的CO质量为a,则

FexOy·nH2O+yCO=xFe+yCO2+nH2O

28y

44y

a

13.2g

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