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第八单元 金属和金属材料
【思维导图】
【例题精讲】
例1 (2023·甘肃)东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制
作材料属于 ( )
A.
合成材料 B.
天然材料 C.
金属材料 D.
复合材料
例2 (2023·湖北)今年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如下)的返回舱经过大气层时,
经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是 ( )
A.
太阳翼可将太阳能转化为电能
B.
飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
C.
返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.
天线材料采用了钛镍合金,它属于有机合成材料
例3 (2023·湖南)对物质的鉴别和分离提纯是化学学习的重要部分。下列实验设计不能达到
实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别NH4NO3 固体和NaOH固体 加水
B 鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金) 加稀硫酸
C 除去铜粉中含有的少量CuO 通入氧气加热
D 除去CO2 中混有的少量O2 将气体通过灼热的铜网
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例4 (2023·江苏)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后
排放。
Ⅰ.
铜的冶炼与防腐
(1)如图所示为一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反
应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中,
,干燥。(可选用的试剂:稀 H2SO4、AgNO3 溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断
铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085
℃ 800
℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]的条件(如图所示),图中铜片上
最不易产生铜绿的是 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
Ⅱ.
湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的CuSO4、ZnSO4 可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合
物)除去。其他条件不变,废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为
。
②相同pH条件下,Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。
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Ⅲ.
工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应Cu2S+O2
高温
2Cu+SO2 冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成
分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量(
气体中某分子的数目
气体分子总数 ×
100%)随温度变化如图所示。
①图中虚线表示SO2 或O2 的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500
℃烟气温度下降时,SO3 含量降低的主要原因是
(用化学方程式表示)。
③温度低于200
℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是
。
例5 (2023·广东)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3 时,出现了争论。甲同学
观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是
Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4 可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。
图a 图b
(1)制备CO的原理:HCOOH
浓硫酸
△CO↑+H2O
(HCOOH在常温下为液态),图b所示
三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填字母)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4 是合理的,理由是
。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4 和Fe。检验的操作和现象:
取样于试管中,
。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3 与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热
分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结
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果如图c所示。
图c
①用CO炼铁时,还原Fe2O3 的温度应不低于 (填“400”“600”或“800”)
℃。
②图中x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600
℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的
检验结果与图有矛盾,推测黑色固体在