第九单元 第一节 常见的金属材料-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(鲁教版2024)

42 第一节　常见的金属材料 第1课时 金属的物理性质 合金 ▶ “答案与解析”见P23 1. (2023·石家庄桥西期末)下列一种纯金属的 颜色与其他三种有明显区别的是 ( ) A. 铁片 B. 铝片 C. 镁片 D. 铜片 2. (2024·苏州)苏州是历史悠久的文化名城, 古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属 材料的是 ( ) A. 旧城墙的青砖 B. 古城门的铜钉 C. 火车站立柱的水泥D. 博物馆天窗的玻璃 3. (中华传统文化)(2024·郑州质检)《天工开 物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中 记载“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄 金具有的物理性质是 ( ) A. 磁性 B. 延展性 C. 导电性 D. 导热性 4. (新素材)(2024·云南大学附属中学模拟)新 型合金材料在航空、航天领域被广泛应用。 (1) 材料———“天问一号”探测器应用新型镁 锂(Li)合金材料,金属镁是由 (填 “分子”“原子”或“离子”)构成的;锂原子在化 学反应中易失去1个电子形成锂离子,锂离 子的化学符号为 。 (2) 性质———镁锂合金与金属镁相比,优点 有 (写一条)。 (3) 功能———空间站的天线是由钛镍形状记 忆合金制造的,它具有形状记忆功能。冶炼 金属钛涉及的原理为2Cl2+TiO2+2C 高温 􀪅􀪅 TiCl4+2X,则X的化学式为 ;在生 活中,钛合金的一种用途是 。 5. (2023·南通段考)中国的铁锅因为能为人体 补铁而受到联合国卫生组织的推崇。生铁被 用于制作炊具,下列性质与该用途无关的是 ( ) A. 有磁性 B. 有延展性 C. 安全无毒 D. 有导热性 6. 下列关于合金及纯金属的各项比较,不正确 的是 ( ) A. 强度:硬铝>铝 B. 抗腐蚀性能:不锈钢>纯铁 C. 硬度:纯铁>生铁 D. 熔点:纯锡>焊锡 7. (2024·盐城段考)《吕氏春秋》中记载:“金 (铜)柔锡柔,合两柔则为刚,燔(烧)之则为淖 (液体)。”下列说法不正确的是 ( ) A. 铜锡合金与纯铜相互刻画,纯铜上会留下 印记 B. 铜锡合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯 金属的抗腐蚀性能更好 C. “合两柔则为刚”的过程是化学变化 D. 改变合金中的元素比例可以得到不同性 能的合金 8. ★下列有关合金的叙述,正确的组合是 ( ) ① 合金中至少含有两种金属 ② 合金中的元素以化合物的形式存在 ③ 合金中一定含有金属 ④ 合金一定是混合物 ⑤ 生铁是铁合金 ⑥ 合金的强度和硬度一般比组成它们的纯 金属更高,抗腐蚀性能也更好 A. ①②③④⑤⑥ B. ①② C. ①③④ D. ③④⑤⑥ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 第九单元　金　属 43 9. (2024·重庆南岸模拟)常温下,在盛有氩气 的反应容器中加入金属钠、钾,逐渐摇晃至金 属完全液化即得液态钠钾合金。即使1g钠 钾合金在氧气或二氧化碳中燃烧,也很容易 造成火灾。下列有关钠钾合金的说法正确 的是 ( ) A. 钠钾合金属于化合物 B. 钠钾合金具有良好的导热性能 C. 钠钾合金着火可以用二氧化碳灭火 D. 组成合金的元素种类相同,合金的性能相同 10. (2023·泰安新泰期末)工业生产中常将 两种金属在同一容器中加热使其熔合,冷凝 后得到合金。根据如表所示的有关数据(其 他条件均已满足),试判断不能制得的合 金是 ( ) 金 属 Na K Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 63.6 660 1084 1538 沸点/℃ 883 774 2467 2595 2750 A. Na-Al合金 B. Na-K合金 C. Fe-Cu合金 D. K-Fe合金 11. 如表所示为几种物质的熔点(在标准大气压 下),据此判断下列说法中正确的是 ( ) 物质 名称 汞 金 铜 铁 钨 石墨 熔点/℃ -391064108415383410 高于 3652 A. 铜球浸入铁水中不会熔化 B. 用钨制成的灯丝不易熔化 C. 用石墨作灯丝更好用 D. 水银温度计可测量-40℃时环境的温度 12. 生铁和钢都是铁合金。如表所示为生铁和 钢的成分、性能的比较。 物 质 生铁 钢 含碳量 2%~4.3% 0.03%~2% 性 能 硬而脆、无韧性、 可铸、不可锻轧 坚硬而有韧性、 可铸、可锻轧 根据表中提供的信息,回答下列问题: (1) 与生铁相比,钢有什么优良的性能? (写出一条即可)。 (2) 写出钢的一种用途: 。 (3) 比较生铁与钢的成分,说明生铁与钢在 性能上有较大差异的主要原因: 。 (4) 某同学为测定某种铁合金样品的组成, 取2g该铁合金样品在纯氧中完全燃烧得到 0.0352g CO2。 ① 该铁合金属于 (填“生铁”或“钢”)。 ② 有同学提出:灼烧可使钢中的碳转化为 CO2逸出,灼烧后钢样品质量会减少。可是 他们将一定量的钢样品在氧气中灼烧后,发 现质量反而增加了很多,原因是 。 13. 如表所示为一些金属的熔点数据。 金 属 铜 锌 锡 熔点/℃ 1084 419.53 232 金 属 铅 铋 镉 熔点/℃ 327 271 321 (1) 铅锡合金中某种金属的质量分 数与合金的熔点有如图所示的关 系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅 与锡的质量比为 (填最简整数比)。 (第13题) (2) 保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其 熔点约为 (填字母)。 A. 15~30℃ B. 60~80℃ C. 235~250℃ D. 300~320℃ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　金　属 44 第2课时 金属矿物及其冶炼 ▶ “答案与解析”见P24 1. (2023·苏州质检)工业中常利用赤铁矿来炼 铁,下列说法中正确的是 ( ) A. 地壳中含量最高的金属元素是铁元素 B. 多数金属以单质形式存在 C. 炼铁过程中,氧化铁体现了还原性 D. 工业炼铁的主要产物为生铁 2. 某化学兴趣小组的同学利用如图所示的装置 模拟工业炼铁原理,请回答下列问题: (第2题) (1) 实验中硬质玻璃管内观察到的现象是 。 (2) 右边导管口放置点燃的酒精灯的目的是 。 (3) 上述实验中,CO起到如下三个作用: ① 作为反应物;② 实验开始时,先排尽装置 中的空气,防止 ;③ 加热后,继续通入气体,防止 。 (4) 工业上得到的生铁属于 (填“合 金”或“纯金属”)。 3. (2024·保定唐县模拟)工业炼铁是把铁矿石 和焦炭等原料一起加入高炉,在高温下通入 空气进行一系列反应把铁还原出来。计算: (1) Fe2O3的相对分子质量是 。 (2) 5000t含氧化铁84%的赤铁矿中,氧化 铁的质量是 t。 (3) 上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生 铁 t。 4. (2024·安庆大观期末)某小组利用如图装置 进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时 间后将酒精喷灯移至CuO处加热。下列说 法错误的是 ( ) (第4题) A. 实验过程中,CO2既是反应物,又是生成物 B. 气球可以收集尾气,防止污染空气 C. 反应过程中,固体由黑色变为红色 D. 装置内发生的化学反应:C+2CuO 高温 􀪅􀪅 2Cu+CO2↑ 5. (创新实验)(2024·济宁期末)兴趣小组同学 设计图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及 产物检验的实验。资料:HCOOH(甲酸) 浓硫酸 △􀪅􀪅􀪅􀪅CO↑+H2O。下列说法不正确的是 ( ) (第5题) A. 在制一氧化碳的过程中,浓硫酸作催化 剂,其浓度和质量保持不变 B. 用磁铁来拉动黑色固体进入a装置,可以 证明铁的存在 C. d装置的作用较多,可起到安全、环保及 初步判断反应的发生与结束的作用 D. 实验前,在a装置的左端添加注射器向装 置中推入空气,通过观察d装置中是否有 气泡产生来检查气密性 6. A~G表示初中化学常见的物质,它们之间 的转化关系如图所示(部分反应物和生成物 已略去)。其中B为红棕色粉末,F为红色固 体,D、E、F均为单质,G为黑色物质,C能使 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 45 澄清石灰水变浑浊。 (第6题) (1) 物质G的化学式为 。 (2) 反应②属于基本反应类型中的 。 (3) 写出反应③④的化学方程式。 反应③: 。 反应④: 。 7. 高铁建设需要消耗大量的金属材料。 (1) 工业上常用电解氧化铝的方法冶炼金属 铝,该反应属于 (填基本反应类型)。 (2) 某兴趣小组的同学在实验室中利用CO 气体模拟炼铁的原理,如图甲所示。 (第7题甲) ① 为了避免装置A中硬质玻璃管在加热时 发生爆炸,加热前应 。 ② 装置A中硬质玻璃管内发生反应的化学 方程式为 。 ③ 装置B除了可以吸收CO2 气体外,还有 的作用。 ④ 若硬质玻璃管内的氧化铁全部被还原成 铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的 质量减小了2.4g,则加入硬质玻璃管内的氧 化铁的质量是 g。 (3) CO 与Fe2O3 在不同温度下反应时, Fe2O3因失氧程度不同会生成其他铁的氧化 物或铁单质。某同学改变温度后再次进行上 述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉 末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的 质量比为5∶2,据此推断其组成可能是 (任写一种)。 (4) H2还原Fe2O3的过程与CO还原Fe2O3 的过程相似(H2 与CO的化学性质相似,都 具有还原性),大致分为三个阶段。向4.8g Fe2O3中不断通入H2,加热,实验测得固体 残留率随温度的变化曲线如图乙所示。 (第7题乙) 已知:固体残留率= 剩余固体的质量 反应前氧化铁的质量× 100%。 ① bc段发生反应的化学方程式为 。 ② d点对应的固体为 (填化学式)。 8. 如图,在用一氧化碳还原氧化铁的实 验中,Fe2O3转化为铁的具体过程是 Fe2O3 400~500℃ → Fe3O4 600~680℃ →FeO 700~800℃ →Fe。已知铁的 氧化物除Fe2O3外,其余均为黑色。下列说法 正确的是 ( ) (第8题) A. 装置中漏斗的作用是防止倒吸 B. 通过实验现象可以判断氧化铁是否完全 转化为铁 C. 该实验中发生的所有化学反应里,氧元素 的化合价均未改变 D. 当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分 数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　金　属 较少的是碳酸氢钠溶液。要使B 点的Na2CO3 溶液(含 100g水)变为A 点的溶液,可以再增加溶质,增加溶质的 质量为50g-40g=10g,也可以恒温蒸发水,设恒温蒸发 水的质量为x,则 50g100g+50g= 40g 40g+100g-x ,x=20g。 (3) 60℃时碳酸氢钠的溶解度为16.4g,此时碳酸氢钠饱 和溶 液 的 溶 质 质 量 分 数 为 16.4g 100g+16.4g×100% ≈ 14.1%<16.4%,故小英同学的说法错误。(4) 将30℃时 等质量的Na2CO3 和NaHCO3 的饱和溶液分别蒸发10g 水,因为 30℃时碳酸钠的溶解度大,所以析出晶体较多的 是碳酸钠溶液。碳酸钠的溶解度受温度变化的影响较大, 碳酸氢钠的溶解度受温度变化的影响较小,要提纯含有少 量碳酸氢钠的碳酸钠溶液,应采用冷却热饱和溶液的结晶 方法。 8. (1) 36.0 (2) 试管 产生氨气 (3) NaHCO3+HCl 􀪅􀪅NaCl+H2O+CO2↑ (4) 先打开装置D分液漏斗活 塞,再打开装置A分液漏斗活塞(合理答案均可) (5) 相 同条件下,生成的NaHCO3的溶解度比NH4Cl的小得多, NaHCO3以晶体形式析出(合理答案均可) (6) 增大Cl- 浓度,会使生成的氯化铵更多,所以有氯化铵结晶析出 [解析] (1) 根据20℃时,几种盐的溶解度表可知,20℃时 NaCl的溶解度是36.0g,即20℃时100g水中溶解36.0g NaCl固体达到饱和状态,所以为配制饱和食盐水,应向 100g水中至少加入36.0gNaCl固体。(2) 据图示可知, 仪器a为试管;由于氨气极易溶于饱和食盐水,为防止倒 吸,用装置D产生氨气。(3) 饱和NaHCO3溶液与HCl反 应生成氯化钠、水和二氧化碳。(4) 由于氨气极易溶于饱 和食盐水,形成的溶液呈碱性,碱性溶液能充分吸收二氧 化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收,可采取的措 施是先打开装置D分液漏斗活塞,将产生的氨气通入饱和 食盐水中,使饱和食盐水呈碱性,再打开装置A分液漏斗 活塞,将生成的二氧化碳通入呈碱性的饱和食盐水中。 (5) 由于相同条件下,生成的NaHCO3的溶解度比NH4Cl 的小得多,故NaHCO3能以晶体形式析出,所以装置C中 析出的晶体主要成分是NaHCO3 而不是NH4Cl。(6) 一 定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度 过大时,可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl-浓度, 会使生成的氯化铵更多,所以有氯化铵结晶析出。 9. 解:(1) 200g溶质质量分数为14.9%的KCl溶液中氯 化钾的质量为200g×14.9%=29.8g,其中所含钾元素的 质量为29.8g× 3939+35.5×100% =15.6g,由于反应前 后钾元素的质量保持不变,故该钾肥样品中钾元素的质量 是15.6g。 (2) 设钾肥样品中碳酸钾的质量为x,反应生成的氯化钾 的质量为y。 K2CO3 138 x +CaCl2􀪅􀪅CaCO3 100 10g ↓+2KCl 149 y 138 100= x 10g x=13.8g 100 149= 10g y y=14.9g 钾肥样品中氯化钾的质量为29.8g-14.9g=14.9g;该钾 肥样品中K2CO3 与KCl的质量比为13.8g∶14.9g= 138∶149。 答:(1) 该钾肥样品中钾元素的质量是15.6g。(2) 该钾肥 样品中K2CO3与KCl的质量比为138∶149。 第九单元　金　属 第一节　常见的金属材料 第1课时 金属的物理性质 合金 1. D 2. B 3. B 4. (1) 原子 Li+ (2) 硬度大(或强度大等合理答案均 可) (3) CO 做眼镜框架(或做人造骨等合理答案均可) 5. A 6. C 7. C [解析] “合两柔则为刚”的过程没有新物质生成,是 物理变化,C错误。 8. D [解析] 合金是以某种金属为基础,添加其他金属或 非金属通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有金属特性的 材料,它具有硬度大、强度高、耐腐蚀等优点,合金中至少含 有一种金属,合金中的元素一般以单质的形式存在。 对合金概念的正确理解 1. 合金中至少含有一种金属,但不一定都是金属, 合金可以由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金 属熔合而成。 2. 合金属于金属材料,具有金属的共性,如导电性、 导热性、金属光泽、延展性等。 3. 制造合金的过程是熔合,不是化合,也不是简单 的混合,该过程发生的是物理变化,合金不是化合物而 是混合物。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 32 9. B [解析] 钠钾合金属于混合物,A错误;钠钾合金具 有良好的导热性能,B正确;钠钾合金能在二氧化碳中燃 烧,故其着火不可以用二氧化碳灭火,C错误;合金的性能 可以通过改变所添加的元素的种类、含量和形成合金的条 件等来加以控制,D错误。 10. D [解析] 若两种金属能用题述方法制得合金,必须 在某一温度下同时呈液态,即两者必须满足高熔点金属的 熔点低于低熔点金属的沸点。D选项中,K的沸点为 774℃,Fe的熔点为1538℃,当铁开始熔化时,K早已变 成气体了。因此,K和Fe这两种金属不能用题述方法制得 合金。 11. B [解析] 铁的熔点为1538℃,超过了铜的熔点 1084℃,所以铜球浸入铁水中会熔化,A错误;由于钨的熔 点非常高,用钨制成的灯丝不易熔化,B正确;石墨的硬度 小、电阻率小、不易加工成丝状,不适宜制作灯丝,C错误; 水银是汞的俗称,汞的熔点是-39℃,-40℃低于水银的 熔点,所以水银在此温度下呈固态,即水银温度计不可测 量-40℃时环境的温度,D错误。 12. (1) 有韧性(合理答案均可) (2) 做菜刀(合理答案均 可) (3) 含碳量不同 (4) ① 钢 ② 钢中含碳量低,所 以碳转化为CO2逸出减少的质量远小于铁转化为氧化物 增加的质量 [解析] (4) ① 0.0352gCO2中C元素的质 量为0.0352g× 1244×100% =0.0096g,由化学反应前 后元素质量守恒可知,2g该铁合金样品中碳元素的质量也 是0.0096g,则 该 铁 合 金 中 碳 元 素 的 质 量 分 数 为 0.0096g 2g ×100%=0.48% ,据此可确定该铁合金为钢。 ② 考虑到钢中碳元素含量很低,主要是铁元素,铁转化为 氧化物增加的质量远大于碳转化为CO2逸出减少的质量。 13. (1) 锡 2∶3 (2) B [解析] (1) 本题可采用极值法 来解。由题图可知,当该金属的质量分数为零时,其熔点 要比质量分数为100%时高,因为铅的熔点比锡的熔点高, 所以横坐标表示的是锡的质量分数;合金熔点最低时锡的 质量分数为60%,所以铅的质量分数为40%,此时合金中 铅与锡的质量比为40%∶60%=2∶3。(2) 合金的熔点比 组成它的成分金属的熔点低,由铋、铅、锡、镉等金属组成 的保险丝的熔点应低于232℃,排除C、D;保险丝的熔点不 能低于室温,排除A。 第2课时 金属矿物及其冶炼 1. D 2. (1) 红棕色固体变成黑色 (2) 将一氧化碳转化成二氧 化碳,防止一氧化碳污染环境 (3) ② 一氧化碳和空气混 合加热时发生爆炸 ③ 生成的铁在高温下再次被氧化(合 理答案均可) (4) 合金 3. (1) 160 (2) 4200 (3) 3000 [解析] (2) 5000t含 氧化铁84%的赤铁矿中,氧化铁的质量是5000t×84%= 4200t。(3) 设理论上可炼得含铁98%的生铁的质量 为x。 Fe2O3 160 4200t + 3CO 高温 􀪅􀪅 2Fe 112 x×98% +3CO2 160 112= 4200t x×98% x=3000t 4. D [解析] 实验过程中,二氧化碳和碳在高温条件下反 应生成一氧化碳,一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生 成铜和二氧化碳,所以CO2既是反应物,又是生成物,A正 确;由于在高温条件下碳和二氧化碳反应生成了一氧化 碳,气球可以收集尾气一氧化碳,防止污染空气,B正确;反 应过程中,一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,固 体由黑色变为红色,C正确;由于碳和氧化铜没有接触,两 者之间不能发生反应,与氧化铜发生反应的是碳与二氧化 碳反应生成的一氧化碳,反应的化学方程式是CO+CuO △ 􀪅􀪅Cu+CO2,D错误。 5. A [解析] 由HCOOH(甲酸) 浓硫酸 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅CO↑+H2O可 知,在制一氧化碳的过程中,浓硫酸作催化剂,硫酸的质量 不变,但由于生成了水,浓硫酸的浓度减小,A说法错误。 铁能被磁铁吸引,用磁铁来拉动黑色固体进入a装置,可以 证明铁的存在,B说法正确。d装置的作用较多,可以收集 未反应的一氧化碳,可以判断反应的发生与结束,最初可 以检验是否排尽装置中的空气,防止加热时气体不纯发生 爆炸,起安全作用,C说法正确。实验前,在a装置的左端 添加注射器向装置中推入空气,若d装置中有气泡产生,说 明气密性良好,D说法正确。 6. (1) CuO (2) 化合反应 (3) Fe+CuSO4 􀪅􀪅 FeSO4+Cu(合理答案均可) CO+CuO △ 􀪅􀪅Cu+CO2 [解析] C能使澄清石灰水变浑浊,则C为二氧化碳;B为 红棕色粉末,则B为氧化铁;F为红色固体,D、E、F均为单 质,G为黑色物质,结合转化关系推知,F为铜,A为一氧化 碳,D为铁,E为碳,G为氧化铜,化学式为CuO。 7. (1) 分解反应 (2) ① 先通一会儿一氧化碳,排尽硬质 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 42 玻璃管内的空气 ② 3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2 ③ 收集一氧化碳气体,防止一氧化碳逸出而污染空气 ④ 8 (3) Fe2O3 和Fe(或Fe2O3 和FeO;或Fe2O3 和 Fe3O4 等 合 理 答 案 均 可) (4) ① Fe3O4 + H2 600~650℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅3FeO+H2O ② Fe [解析] (1) 电解氧化 铝的化学方程式为2Al2O3 通电 􀪅􀪅4Al+3O2↑,属于分解反 应。(2) ① 若一氧化碳中混有氧气或空气,在点燃或加热 时可能发生爆炸,所以在加热前要先通一会儿CO,排尽硬 质玻璃管内的空气。② 装置A中硬质玻璃管内发生反应 的化学方程式为3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2。③ 一氧 化碳是有毒气体,需要进行尾气处理,装置B除了吸收 CO2气体外,还有收集尾气(CO),防止尾气污染空气的作 用。④ 氧化铁中铁元素与氧元素的质量比为(56×2)∶ (16×3)=7∶3,由题意可知,反应后固体减小的质量其实 是氧化铁中氧元素的质量,即氧化铁中氧元素的质量为 2.4g,故铁元素的质量为2.4g× 7 3=5.6g ,则氧化铁的 质量为2.4g+5.6g=8g。(3) FeO中Fe和O的质量比 为56∶16=7∶2>5∶2;Fe3O4 中Fe和O的质量比为 (56×3)∶(16×4)=21∶8>5∶2;Fe2O3 中Fe和O的质 量比为(56×2)∶(16×3)=7∶3<5∶2;Fe单质中不含氧 元素;由于反应后固体中Fe和O的质量比为5∶2,所以反 应后的固体中一定含有 Fe2O3,其组 成 情 况 可 能 有 Fe2O3和Fe;Fe2O3 和FeO;Fe2O3 和Fe3O4;Fe2O3、FeO 和Fe;Fe2O3、Fe3O4 和Fe;Fe2O3、Fe3O4 和FeO;Fe2O3、 Fe3O4、FeO和Fe。(4) ① 铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、 FeO,其中所含氧元素的质量分数分别为30%、约27.6%、 约22.2%,从a 点到d 点,固体中的含氧量逐渐变小。 4.8gFe2O3 中铁元素的质量为4.8g× 56×2 160×100% = 3.36g,b点对应的固体残留率为97%,则剩余固体的质量 为4.8g×97%=4.656g,铁元素的质量不变,则b点对应 固体 中 铁 元 素 与 氧 元 素 的 原 子 个 数 比 为3.36g 56 ∶ 4.656g-3.36g 16 ≈3∶4 ,b点对应的固体为四氧化三铁;c 点对应的固体残留率为90%,则剩余固体的质量为 4.8g×90%=4.32g,则c点对应的固体中铁元素与氧元 素的原子个数比为3.36g 56 ∶ 4.32g-3.36g 16 =1∶1 ,c点对 应的固体为氧化亚铁;bc 段发生反应的化学方程式为 H2+Fe3O4 600~650℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅3FeO+H2O。② 4.8gFe2O3 中 铁元素的质量为4.8g× 56×2160 ×100% =3.36g,d点对 应的剩余固体的质量=反应前氧化铁的质量×固体残留 率=4.8g×70%=3.36g,所以d点对应的固体为Fe。 8. D [解析] 一氧化碳有毒且具有可燃性,倒置漏斗的作 用是防止点燃不纯的CO发生爆炸,A错误。随着反应的 进行,可观察到硬质玻璃管中的固体由红棕色逐渐变为黑 色,因为铁、四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体,所以通 过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁,B错误。 该实验发生的所有化学反应里,有一个反应是一氧化碳在 空气中燃烧生成二氧化碳,其中氧气为单质,氧元素显 0价,生成物二氧化碳中的氧元素显-2价,化合价发生变 化,C错误。Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数分 别 为 56×2 56×2+16×3×100% =70% 、 56×3 56×3+16×4× 100%≈72.4%、 5656+16×100%≈77.8% 。随着反应的进 行,氧化铁反应生成四氧化三铁,铁元素的质量分数变大, 当全部生成四氧化三铁时铁元素的质量分数约为72.4%; 四氧化三铁反应生成氧化亚铁,铁元素的质量分数变大, 当全部生成氧化亚铁时铁元素的质量分数约为77.8%。 当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时(介于 72.4%和77.8%之间),固体成分是Fe3O4 和FeO,D 正确。 第二节　金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 1. B 2. (1) 4Al+3O2 􀪅􀪅2Al2O3 (2) Sn+H2SO4 􀪅􀪅 SnSO4+H2↑ (3) 镁燃烧能够发出耀眼的白光 (4) 分 别加热,表面变黑的是铜锌合金(或分别加入稀硫酸中,有 气泡冒出的是铜锌合金等合理答案均可) 3. (1) 验纯 (2) 解:设100g这种稀硫酸中溶质的质量为x。 Zn 65 13g +H2SO4 98 x 􀪅􀪅ZnSO4+H2↑ 65 98= 13g x x=19.6g 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 52