内容正文:
第八单元 金属和金属材料
一、选择题
1.下列物质属于纯净物的是
A.空气 B.钢 C.硬水 D.冰水混合物
2.下列做法与低碳环保理念不一致的是
A.焚烧秸秆增加土壤肥效 B.开发利用太阳能、风能
C.选择公共交通工具出行 D.全面推进垃圾分类处理
3.如图为某化学反应的微观示意图,图中“”表示硫原子,“”表示氧原子。下列说法不正确的是
A.化学反应前后,原子种类、数目均不变
B.参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为2:1
C.该反应属于置换反应
D.甲和丙都是氧化物
4.某铜样品中含有杂质锌和铁,取30g样品放入足量的稀硫酸中,充分反应后生成0.2g氢气。则样品中铜的质量分数可能为下列的
A.78% B.80% C.82% D.85%
5.某化学反应的微观示意图如图下所示,由该图示不能得出的结论是
A.该反应属于置换反应 B.氟气比氧气更活泼
C.反应前后分子数目没有改变 D.丙不是氧化物
6.归纳推理是提高化学学习效率的常用方法。下列有关归纳推理正确的是
A.铝比铁活泼,所以通常情况下铝的抗腐蚀性比铁弱
B.分子都是由原子构成的,则所有的分子都比原子大
C.氢气与空气混合点燃可能发生爆炸,所以甲烷与空气混合点燃也可能发生爆炸
D.催化剂在反应前后质量不变,则反应前后质量不变的物质都是催化剂
7.中华传统文化博大精深,蕴含着丰富的科学道理。下列说法错误的是
A.“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
B.“众人拾柴火焰高”说明可燃物越多,着火点越低
C.“朱门酒肉臭,路有冻死骨”,酒肉变臭是一个缓慢氧化的过程
D.“木已成舟”属于物理变化
8.若将一定量的铁粉与硫酸铜溶液混合,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列判断正确的是
A.硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是1:2:1
B.反应前后各元素的化合价都发生了改变
C.若滤液呈蓝色,则加入的铁粉无剩余
D.若向滤渣中加入稀盐酸无气泡,则滤液中一定有硫酸铜
二、填空与简答
9.金属材质的铅笔盒最近又成为了很多学生的最爱,制作材料主要材料就是电镀薄锡钢板,也就是很多人口中的“马口铁”,马口铁在生活中有很多用途。
(1)马口铁是 (填材料种类),马口铁盛水果罐头时会有少量的铁溶入罐头中,会使罐头中含有更多的铁元素,有助于人体健康。
(2)马口铁内壁的锡(Sn)会与充填时残存于容器内的氧气作用,形成二氧化锡,延长保质期,二氧化锡中锡元素的化合价是 。
(3)锡的冶炼是在高温条件下利用焦炭还原锡石(主要成分二氧化锡),其中有一个反应生成金属的同时生成一种大气污染物,此反应的化学方程式是 , 此反应的能量转化为 。
(4)我们生活中常用的三种合金中都含有金属锡,写出其中一种合金的名称 。
10.在海边的房屋铁窗、铁栅栏往往比在内陆的锈蚀严重,原因是 。结合生活经验,提出一条防止铁制品生锈的措施: 。
11.金属材料的研发将大大提升我们的生活水平,促进社会的发展。
(1)制造铁轨的锰钢是一种铁合金,与纯铁相比,锰钢具有耐腐蚀和 等特点。
(2)铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有 ;工业上可通过一氧化碳还原赤铁矿炼铁,反应的化学方程式为 。
(3)目前世界上大量的铁得到了回收利用,回收利用废旧金属的社会意义是 。
(4)为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了如图所示的流程回收金属铜和硫酸锌。
①操作Ⅰ的名称是 。
②加入过量A时反应的化学方程式为 。
③B的化学式是 。
12.在人类社会的发展进程中,金属起者重要的作用,结合所学知识回答下列问题
(1)汽车表面的烤漆,不仅美观,还能防锈,其防锈的原理是 。
(2)工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上划线,可以留下红色痕迹,产生这现象的原因是 。(用化学方程式表示)
(3)铜丝具有良好的导电导热性,将铜丝做的网罩罩在燃着的蜡烛火焰上,过一会蜡烛熄灭,请从灭火的原理解释蜡烛熄灭的原因 。
(4)用下图所示实验研究金属的性质。
下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是______(填序号)。
A.①④ B.③④ C.①②④ D.②④
13.置换反应是化学反应的基本类型之一。
(1)金属与盐溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。如铜和硝酸银溶液的化学方程式为 。
(2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应的规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:
Cl2+2NaBr==2NaCl + Br2,I2 + Na2S==2NaI + S↓,Br2 + 2KI==2KBr + I2
由此可判断:
①S、Cl2、I2、Br2非金属活动性由强到弱顺序是 。
②下列化学方程式书写错误的是 。
A Cl2 + 2NaI===2NaCl + I2 B I2+2KBr===2KI + Br2
C Br2 + Na2S===2NaBr + S↓ D Cl2 + K2S===2KCl + S↓
14.某同学利用下图所示实验探究金属的活动性顺序。
(1)实验一:判断Fe和Cu金属活动性强弱所依据的实验现象是:试管甲中 ,而试管乙中无明显现象;请用化学方程式解释产生此现象的原因 。
(2)实验二:写出该反应的化学方程式 。
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,主要利用金属导热性的是 (填字母)
A.铂金饰品
B.铁锅
C.铝导线
(2)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为在常温下铝能与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。写出该反应的化学方程式 。
(3)向氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的铝粉,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,下同);
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 。
(4)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O3 76%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是 。
三、判断题
16.合金中可能含有非金属( )
17.有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。( )
18.比较铜和银的金属活动性:2Ag+Cu(NO3)2═Cu+2AgNO3( )
19.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易生锈( )
四、计算题
20.FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路,反应原理为aFeCl3+bCu═cCuCl2+dX.向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉,反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图。则
(1)b:c═_____。
(2)X的化学式为_____。
(3)生成X的质量为_____g。
21.硅钢是制造变压器充电器的核心材料,含有铁和硅(其它成分忽略不计)。某同学取8.4g硅钢样品置于烧杯中,慢慢加入稀硫酸使其充分反应,直至固体质量不再减少为止,此时用去100g稀硫酸(其中稀硫酸与硅不反应),剩余固体1.4g。
(1)求样品中铁的质量;
(2)求所用的稀硫酸的质量分数。
五、实验题
22.化学兴趣小组利用下图装置进行实验,揭示工业高炉炼铁原理。
请你参与并完成实验报告:
步骤和方法
现象
分析
i、连接仪器装置,关闭旋塞,在a导
管处连接一个气球,接通电源,片刻
后关闭电源
。
装置的气密性良好
ⅱ、在b处装入炭粉与氧化铁的均匀
混合物,打开旋塞,a处换接氮气气
囊,缓缓通入氮气,稍后关闭旋塞
通入氮气的作用是 。
ⅲ、接通电源,加热b处混合物
红棕色粉末变 。
炭粉与氧化铁在高温下反应生
成铁和二氧化碳,此反应的化
学方程式为 。
ⅳ、关闭电源,待冷却后,在c处加
入紫色石蕊溶液,打开旋塞
溶液变 。
ⅴ、取出粉末放于白纸上,用磁铁吸
引
粉末被磁铁吸引
23.为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。
已知:;。
(1)虚线框处宜选择的装置是 (填“甲”或“乙”);
(2)实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
(3)实验后,取硬质玻璃管中适量的固体,用溶质质量分数为7.3%的盐酸与固体反应至固体恰好完全溶解,经测定发现溶液中大量存在的阳离子只有Fe2+,说明该固体中没有+3价的铁。判断结论是否正确并说明理由: 。
六、科学探究题
24.可可同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的可可想探究铬Cr与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参加。
【知识回放】请你在横线上填写对应金属的元素符号。
(1)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
【提出猜想】
(2)猜想一:Cr>Fe>Cu;猜想二:Fe>Cu>Cr;猜想三: 。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属,在空气中能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【设计与实验】可可同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验
试管1
试管2
试管3
操作
现象
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色
铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色
无明显现象
【结论与解释】
(3)可可得到的结论是猜想 正确。
(4)实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
【反思与评价】实验结束后可可在老师的帮助下又设计了另一组实验用来探究铁、铬、铜这三种金属的活动性顺序,实验如图所示:
(5)硫酸亚铬溶液显蓝色的原因是溶液中含有的阳离子是 (填粒子符号)。
(6)试管丙中发生反应的化学方程式是 。
(7)可可的同学认为这组实验可以进行优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
25.某肉松饼包装中的脱氧剂如图所示,小涵对其进行项目式探究。
活动一:“脱氧剂”的脱氧原理
小涵查阅资料发现该脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质。脱氧原理是铁与 发生反应的结果.
活动二:这包“脱氧剂”中除了辅助物质外的主要成分。
【提出猜想】猜想Ⅰ:铁粉
猜想Ⅱ: 。
猜想Ⅲ:铁粉和
【进行实验】(辅助物质部分不溶解、不参与反应)
实验步骤
实验现象
结论或分析
①取少量的脱氧剂粉末于洁净纸上,用磁铁进行充分吸引
部分粉末被吸引
脱氧剂含有
②将①剩余的固体加入试管中,加入足量的 微热
固体部分溶解,
猜想 正确
【实验反思】写出步骤②发生反应的化学方程式 。
活动三:这包“脱氧剂”中的x数值
根据如图1进行两步实验,实验相关数据如图2。
第一步:取5.0g脱氧剂于玻璃管中,持续通入N2,加强热至t1。
第二步:改持续通入H2,加强热至t2,熄灭酒精喷灯后,继续通入H2至固体冷却。继续通入H2目的是 。
【计算】这包“脱氧剂”中的x= 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【详解】A、空气中包含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质,属于混合物。A错误;
B、钢是一种合金,是铁和碳的混合物,属于混合物。B错误;
C、硬水中含有大量的可溶性钙镁离子化合物,属于混合物。C错误;
D、冰水混合物中的冰和水都是水,只是属于水的不同形态,属于同种物质,属于纯净物。D正确。
故选D。
2.A
【详解】A、焚烧秸秆会产生二氧化硫、氮氧化物等空气污染物,也会产生大量烟尘,污染空气。符合题意;
B、开发利用太阳能、风能可减少化石燃料的使用,减少因燃烧化石燃料产生的空气污染物。不符合题意;
C、选择公共交通工具出行可减少私家车出行排放的尾气,有利于改善空气质量。不符合题意;
D、全面推进垃圾分类处理,可以合理处置废弃物,重复使用可回收物品,减少有害物质对环境的污染。不符合题意;
故选A。
3.C
【详解】A. 化学反应前后,原子种类、数目均不变,此选项正确;
B. 由反应的微观示意图可知,反应后剩余一个乙分子,故参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为2:1,此选项正确;
C. 该反应是:2SO2+O22SO3,由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应,该反应属于化合反应,此选项错误;
D. 氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。由反应的微观示意图可知,甲和丙都是氧化物,此选项正确。
故选C。
【点睛】能从反应的微观示意图获取一些正确的化学信息是解答此题的关键。
4.B
【详解】铜和稀硫酸不反应,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
假设杂质全部为锌,设生成0.2g氢气,消耗锌的质量为x,
x=6.5g
则铜的质量分数为;
假设杂质全部为铁,设生成0.2g氢气,消耗铁的质量为y,
y=5.6g
则铜的质量分数为;
该铜样品中含有杂质锌和铁,则样品中铜的质量分数在78.3%~81.3%之间,观察选项,只有B选项符合题意;
故选:B。
5.C
【详解】根据反应条件和图中信息知,A、反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,该反应属于置换反应;B、活泼的置换不活泼的,氟气能把氧气置换出来,说明氟气比氧气更活泼;C、根据质量守恒定律,反应前4个分子,反应后5个分子,反应前后应分子数目已改变;D、丙是氟化氢,不是氧化物。故选C。
点睛∶对于金属来说,活泼的置换不活泼的;对于非金属单质来说,同样是活泼的置换不活泼的。
6.C
【详解】A、铝比铁活泼,但是常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,而铁锈疏松多孔,具有吸附性,会加速铁的锈蚀,故铝的抗腐蚀性比铁强,不符合题意;
B、分子由原子构成,分子比组成它的原子大,但不是所有分子都比原子大,如铁原子比氢分子大,不符合题意;
C、氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,甲烷也具有可燃性,故甲烷与空气混合点燃也可能发生爆炸,符合题意;
D、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,但是反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,还可能是不参与反应的杂质,不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A、“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定,高温下,也与氧气不反应,不符合题意;
B、“众人拾柴火焰高”说明可燃物越多,越易燃烧,着火点是一个定值,不能被降低,符合题意;
C、酒肉变臭是物质与氧气发生的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
D、“木已成舟”,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A、硫酸铜的化学式为CuSO4,硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是(64×1):(32×1):(16×4)=2:1:2,故选项说法错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,反应前后Fe化合价由0价变为+2价,Cu化合价由+2价变为0价,S、O化合价不变,故选项说法错误。
C、硫酸铜的溶液呈蓝色,若滤液呈蓝色,说明硫酸铜有剩余,则加入的铁粉完全反应完,故选项说法正确。
D、铁能与稀盐酸反应生成氢气,若向滤渣中加入稀盐酸无气泡,说明滤渣中不含铁,但滤液中不一定有硫酸铜,也可能是铁和硫酸铜恰好完全反应,故选项说法错误。
故选:C。
9. (1)金属材料 (2)+4
(3) 2C+SnO2Sn+2CO↑ 内能→化学能 (4)青铜(或焊锡或武德合金)
【详解】(1)马口铁是铁的一种合金,属于金属材料;
(2)根据在化合物中正负化合价代数和,氧元素的化合价为-2,设SnO2中Sn的化合价为x,则:x+(-2)×2=0,解得x=+4;
(3)在高温的条件下,碳和二氧化锡反应生成锡和有毒的一氧化碳,反应的化学方程为:2C+SnO2Sn+2CO↑;此反应过程中是内能转化为化学能;
(4)青铜、焊锡、武德合金都含有锡。
10. 海边潮湿的空气中含有较多盐分,加快了铁与氧气和水的反应 给铁制品表面喷漆
【详解】由于海边潮湿的空气中含有较多盐分,加快了铁与氧气和水的反应,所以在海边的房屋铁窗、铁栅栏往往比在内陆的锈蚀严重;
铁生锈是与空气中的氧气和水共同作用的结结果,所以防止铁制品生锈:可以给铁制品表面喷漆、涂油等,隔绝氧气和水,达到防锈的目的。
11.(1)硬度大
(2) 刷漆/涂油(合理即可) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)节约金属资源/减少对环境的污染等(合理即可)
(4) 过滤 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu H2SO4
【详解】(1)合金的特点是硬度大、抗腐蚀性能好等,因此与纯铁相比,锰钢具有耐腐蚀和硬度大等突出优点;
(2)铁制品隔绝空气与水可以防生锈,因此铁制品表面防锈采用的方法是刷防锈漆或涂油等;一氧化碳和赤铁矿在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)回收利用废旧金属的社会意义是节约金属资源、减少对环境的污染等;
(4)①操作I的作用实现了固液分离,因此操作I的名称叫过滤;
②该工艺流程的目的是回收铜和硫酸锌,因此可知A为Zn,与废水中硫酸铜发生置换反应,可以写出反应方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
③由于Zn加入过量,则Zn有剩余,因此固体X为Zn、Cu混合物,那么B为稀硫酸,化学式为:H2SO4。
12.(1)隔绝氧气和水
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)铜丝具有良好的导热性,将周围的热量带走,使温度降低到蜡烛的着火点以下使蜡烛熄灭
(4)BC
【详解】(1)汽车表面的烤漆,不仅美观还能防锈,其防锈的原理是隔绝氧气和水;
(2)由于铁的金属活动性比铜强,所以铁能够置换出硫酸铜中的铜同时生成硫酸亚铁,故用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹,该变化的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)一根粗铜丝绕成线圈罩在蜡烛的火焰上时,铜丝具有良好的导热性,将周围的热量带走,使温度降低到蜡烛的着火点以下使蜡烛熄灭;
(4)实验①铁能置换出硫酸中氢,可得出铁的活动性位于氢之前;
实验②铜不能与稀硫酸反应,得出铜的活动性位于氢之后;
实验③铁能置换出硫酸铜中铜,得出铁的活动性大于铜;
实验④铜能置换出硝酸银中银,得出铜的活动性大于银。
要得出铁、铜、银的金属活动性顺序的实验组合是①②④或③④。
故选BC。
13. Cu + 2AgNO3===Cu(NO3)2 + 2Ag。 Cl2> Br2> I2>S。 B
【详解】(1)铜和硝酸银溶液反应生成了银和硝酸铜,反应的方程式是: Cu + 2AgNO3===Cu(NO3)2 + 2Ag;铜的表面附着着银灰色固体,溶液由无色变成蓝色;故填:Cu + 2AgNO3===Cu(NO3)2 + 2Ag
(2)(1)根据活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其溶液中置换出来,由反应Cl2+2NaBr==2NaCl + Br2,可判断Cl2的活动性比Br2强;由Br2 + 2KI==2KBr + I2可判断Br2的活动性比I2强;由I2 + Na2S==2NaI + S↓可判断I2 的活动性比S强,综合以上判断,可得四种非金属单质Cl2、Br2、I2、S活动性的强弱关系为: Cl2> Br2> I2>S ;
(2) A Cl2 + 2NaI===2NaCl + I2方程式书写正确;故不符合题意;
B、I2+2KBr===2KI + Br2;因为Br2的活动性比I2强,该反应不能发生,方程式书写错误;故符合题意;
C、Br2 + Na2S===2NaBr + S↓,方程式书写正确;故不符合题意;
D、Cl2 + K2S===2KCl + S↓,方程式书写正确;故不符合题意。
故选B
【点睛】根据铜与硝酸银的反应写出反应的化学方程式;根据活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,来比较非金属单质活动性的强弱,并据此判断反应的正误。
14.(1) 有气泡放出,溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
【详解】(1)实验一:试管甲中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到有气泡放出,溶液由无色变为浅绿色,而试管乙中铜和稀盐酸不反应,即无明显现象,可得出Fe和Cu金属活动性强弱为Fe>Cu;
化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(2)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
15. B AlCl3 Cu、Fe 2660
【详解】(1)A、铂金饰品主要利用金属有光泽,铂金稀有、价格昂贵,不符合题意;
B、铁锅主要利用金属的导热性,符合题意;
C、铝导线主要利用金属的导电性,不符合题意;故选B。
(2)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为在常温下铝能与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为:。
(3)向氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的铝粉,根据优先反应原则可知,铝粉先与氯化铜溶液反应生成氯化铝和铜,,待氯化铜反应完后,铝粉再与氯化亚铁溶液反应生成氯化铝和铁,,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①如果铝粉能将氯化铜和氯化亚铁完全置换,则滤液中只含有氯化铝溶质,如果铝粉能将氯化铜完全置换,氯化亚铁没有完全反应,则滤液中的溶质为氯化铝和氯化亚铁,如果氯化铜未能完全反应,则滤液中的溶质为氯化铝、氯化铜和氯化亚铁,故滤液中一定含有的溶质是AlCl3;
②向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁、铜,可能含有铝,如果铝过量,铝将氯化铜和氯化亚铁完全置换,则滤渣中含有的物质是铝、铜、铁,如果铝恰好将铁完全置换,或者铝粉的量不足,未能将氯化亚铁完全置换,则滤渣中含有的物质是Cu、Fe,故滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe。
(4)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O3 76%的赤铁矿石,设该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是x,则有:
x=2660t
故该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是2660t。
【点睛】金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
16.正确
【详解】合金是金属与金属,或金属与非金属熔合而成具有金属特性的材料,故合金中可能含有非金属,正确。
17.正确
【详解】有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。如一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,所以不是置换反应。正确。
18.错误
【详解】比较铜和银的金属活动性,由于铜排在银的前面,故可选用铜和银的盐溶液即硝酸银溶液,反应生成银和硝酸铜,故证明铜的活动性比银强,而题中的银是不会与硝酸铜反应的,化学方程式错误,故判断为:错误。
19.错误
【详解】铝的金属活动性比铁强,但是铝制品比铁制品耐腐蚀,原因是铝在空气中易被氧化,表面形成一层致密的氧化铝薄膜,会阻止铝的进一步氧化,故则铝制品比铁制品更耐腐蚀,故错误。
20.(1)1:1(2)FeCl2(3)25.4
【详解】(1)(2)根据质量守恒定律以及铁比铜活泼,所以X不能是单质铁,所以应该是氯化亚铁,对应的化学方程式为:2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2,所以b:c═1:1,X的化学式为 FeCl2;
(3)设生成的氯化亚铁的质量为y,
y=25.4g。
【点睛】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
21.(1)铁的质量为
(2)设稀硫酸中溶质的质量为
所用的稀硫酸的质量分数为
答:(1)样品中铁的质量为7g;(2)所用的稀硫酸的质量分数为12.25%.
【分析】由于剩余固体为不反应的杂质,所以可知反应掉的铁的质量,由于混合物中只有铁和硅两种成分,而硅不和稀硫酸反应,则剩余的固体1.4g为硅,则铁的质量为8.4g-1.4g=7g,根据铁的质量和对应的化学方程式可求反应的稀硫酸中溶质的质量,进而求算对应的质量分数。
【详解】略。
【点睛】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
22. 气球胀大 排尽装置内的空气 黑色 红色
【详解】i、在a导管处连接一个气球,接通电源,加热棒温度升高,装置内气体分子间隔变大,压强增大,若装置气密性良好,则气球会胀大。
ⅱ、通入氮气的作用排尽装置内的空气,防止空气中氧气干扰实验结果。
ⅲ、氧化铁为红棕色粉末,而生成的铁粉是黑色的,故实验现象为红棕色粉末变黑色。
ⅳ、二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变成红色。碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑。
【点睛】本题考查碳和金属氧化物反应的实验,根据实验装置结合所学知识进行分析解答。
23.(1)乙
(2) 黑色固体逐渐变红
(3)不正确,因为如果铁过量,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁
【详解】(1)铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,氢气的密度比空气小,故应选择乙装置;
(2)铜能与氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,故现象为:黑色固体逐渐变红;该反应的化学方程式为:;
(3)如果铁过量,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,故不能说明该固体中不含+3价的铁。
24.(1)Zn
(2)Fe>Cr>Cu
(3)一
(4)除去金属表面的氧化膜和污物
(5)Cr2+
(6)
(7)乙
【详解】(1)知识回放:金属活动性顺序: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;故填:Zn;
(2)作出猜想:根据金属活动性顺序表可知,铁的活动性大于铜,因此Cr的活动性还可能是Fe>Cr >Cu;故填:Fe>Cr >Cu;
(3)结论与解释:铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色,铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色,说明在金属活动性顺序里,铁、铬排在氢前,且铬比铁活泼,铜与稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,故可得出三种金属的活动性顺序是Cr>Fe>Cu,故猜想一正确;故填:一;
(4)实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去表面的氧化膜和污物;故填:除去金属表面的氧化膜和污物;
(5)硫酸亚铬溶液中含有铬离子和硫酸根离子,溶液显蓝色的原因是溶液中含有的铬离子;故填:Cr2+;
(6)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,能观察到有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,反应的化学方程式为;故填:;
(7)试管甲中铁和硫酸铬不反应,无明显现象,说明铬比铁活泼,试管乙中铬能与硫酸铜反应生成硫酸铬和铜,有红色固体析出,说明铬比铜活泼,试管丙中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,故由实验甲和丙即可得出三种金属的活动性顺序,去掉试管乙中的实验,也可得出结论;故填:乙。
25. 氧气、水 铁锈/Fe2O3⋅xH2O 铁粉 稀硫酸(或稀盐酸) 溶液呈黄色 Ⅲ (或) 防止被还原的铁又被氧化 5
【详解】活动一:
铁粉在氧气和水的共同作用下反应生成铁锈起到脱氧的效果,故填:氧气、水;
活动二:
[提出猜想]:
除辅助物质外,铁粉未被氧化,脱氧剂成分为铁粉;铁粉部分氧化,脱氧剂成分为铁粉和生成的铁锈;铁粉全部被氧化,脱氧剂成分为铁锈,故填:铁锈(或Fe2O3⋅xH2O);
[进行实验]
①铁粉能被磁铁吸引,所以脱氧剂中含铁粉,故填:铁粉;
②固体部分溶解,则有反应发生。铁锈能与酸反应生成三价铁离子的溶液,溶液呈黄色,所以可将①剩余的固体加入试管中,加入足量的稀硫酸或稀盐酸微热,若部分固体溶解,溶液呈黄色,则说明脱氧剂中含铁粉和铁锈,故填:稀硫酸(或稀盐酸);溶液呈黄色;Ⅲ;
[实验反思]
氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为,故填:(或);
活动三:
第二步:铁锈被还原为铁后,装置内温度还很高,很容易被氧化,所以继续通入H2至固体冷却,防止被还原的铁又被氧化,故填:防止被还原的铁又被氧化;
[计算]
由图2可知0~t1时刻,铁锈在N2的环境中加热失去水,生成氧化铁,所以铁锈中水的质量为5g-4.1g=0.9g,t1~t2时刻,氧化铁被氢气还原为铁,失去氧元素,所以氧化铁中氧元素的质量为4.1g-3.62g=0.48g,所以铁锈中氧化铁的质量=,所以Fe2O3⋅xH2O 中Fe2O3与H2O 的个数比=,即x的值为5,故填:5。
答案第1页,共2页
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