内容正文:
专题三 金属综合应用
专题集训
1. 金属材料在生活中有着广泛的用途。
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”“铁器”时代,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)钢铁露置在空气中易生锈,写出一种防止钢铁生锈的方法 ;实验室可用 (填试剂名称)除铁锈,发生反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2。他们不禁产生了疑问:CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究:
【查阅资料】
①碳(或一氧化碳)还原氧化铁的固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
②碳(或一氧化碳)还原氧化铁的产物成分与反应温度、反应时间等因素有关。
物质性质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
【初步实验与猜想】 小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有 和 。
【进行猜想】黑色固体粉末可能是: 猜想一:全部是Fe;猜想二:全部是Fe3O4;
猜想三:是 。
【进一步实验】该小组按如图装置设计并实验,测得下列数据:
①反应前称取6.0 g黑色粉末B加入玻璃管内(玻璃管的质量为60.0 g);
②充分反应后管内固体全部是铁,玻璃管和管内固体的总质量为64.4 g(已冷却到室温)
则该装置还需做的改进是 ,黑色粉末B中Fe3O4质量为 g。
【反思与评价】碳(或一氧化碳)还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。
2. 自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。
(1)第一站:初识金属镁。①金属镁的物理性质: (写一条);②金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,反应的化学方程式为 。
(2)第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是 ,化学方程式为 。
(3)第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:
苦卤Mg(OH)2MgCl2Mg
流程中X为 。
(4)第四站:再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?
【相关信息】①Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2↑;②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
实验操作
实验现象
实验结论
镁能与热水反应,生成氢氧化镁和氢气
(3) 上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有 。
3. 实验室以氧化铜、铁粉和稀硫酸为原料制备铜。
(1) 方法一:氧化铜 硫酸铜溶液铜
步骤Ⅰ中反应的化学方程式是 ;步骤Ⅱ中反应的基本类型是 。该方法利用了铁的金属活动性比铜 (选填“强”或“弱”)。
(2)方法二:用铁粉与稀硫酸制得氢气进行如图实验。仪器a的名称是 。通入氢气的导管末端应位于试管 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)处。该制备铜的方法利用了氢气的 性。6.4 g氧化铜与足量氢气反应,计算参加反应氢气的质量为 。
(3)通过比较,写出方法一和方法二各自的一条优点
4.某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中,按下图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、 B、 C中药品足量,实验操作正确)。
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增得0.9 g,B装置增重2.