内容正文:
专题07 金属和金属材料
1.(2020天津市)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)如图台灯中,铜质插头是利用了金属铜的__________性(填“导电”或“导热”)。灯管后面的反光片为铝箔。铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为___________。
(2)明代宋应星所著《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为__________。
(3)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g,该锌粉中含有的杂质是__________。另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗浄,滴入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是__________(填化学式)。
【答案】(1)导电;
;(3)
;(3)镁;MgSO4
【解析】铝和氧气生成氧化铝,镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。(1)铜具有导电性,故铜质插头是利用了金属铜的导电性。铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为
。(2)现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,故该反应的化学方程式为
。(3)锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铜和稀盐酸不反应,反应的关系式为
,
,则6.5g锌与稀盐酸充分反应生成0.2g氢气,样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g,说明杂质也能与稀盐酸反应,故该锌粉中含有的杂质是镁。样品中含有镁,镁的金属活动性比锌强,则镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,可能含有镁,则滤液中一定含有的溶质是硫酸镁,化学式为MgSO4。
2.(2019天津市)金属具有广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的_____性(填“导热”或“导电”)。
(2)下图为洁净铁钉的有关实验。
①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为_____。
②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和_____发生化学反,
③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_____。
(3)某炼铁厂要冶炼
含杂质
的生铁,需要含
赤铁矿石的质量是_____t(计算结果精确至0.1)。
(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g,向其中加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,生成0.2g氢气,得到无色溶液,固体无剩余。下列说法正确的是_____(填序号)。
A 样品中一定含有镁
B 样品中一定不含有银,可能含有铁
C 所得溶液中溶质总质量为12g
D 加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
【答案】(1)导热;(2)①
;②水蒸气;③
(3)1732.1 ;(4) C
【解析】(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的导热性;(2)①中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为
;②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水发生复杂的化学反应,生成主要成分为氧化铁的铁锈;③铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为
;(3)炼铁的原理是利用一氧化碳在高温条件下还原氧化铁,设需要含Fe2O380%赤铁矿石的质量为x,
(4)A、设2.4g纯金属镁、锌、铝和稀硫酸反应生成氢气质量分别为a、b、c,
解得a=0.2g
解得b≈0.07g
解得c≈0.27g,
根据生成氢气的质量关系可知金属粉末的组成可能只有金属镁一种,也可能是铝和锌两种,也可能是镁、铝、锌三种,故选项不正确;
B、根据题目“得到无色溶液,固体无剩余”可知,固体混合物中一定没有Fe(否则溶液显浅绿色),也一定没有Ag(否则有固体剩余),故选项不正确;
C、由题意可知金属和硫酸根离子全部结合生成硫酸盐,溶液中溶质硫酸盐的质量应等于金属质量和硫酸根离子的质量和,设硫酸根离子的质量为d,
解得d=9.6g,则生成的溶质硫酸盐的质量=2.4g+9.6g=12g,故选项正确;
D、由题可知硫酸完全反应生成氢气质量为0.2g,设硫酸溶液的溶质质量分数为y,
解得y=9.8%, 故选项不正确;故填C。
3. (2018天津市)人体内含量最高的金属元素是( )
A. 铁
B. 锌
C. 钾
D. 钙
【答案】D
【解析】人体内含量最高的金属元素是钙,故选D。
4.(2018天津市) 金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)常温下大多数金属都是固体,但体温计中的金属却是液体,该金属是________。
(2)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从