内容正文:
化学
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大单元4 金属
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主题2 有关金属的系统探究(以铜、铁为主)
2.[2024云南改编]铜是重要的金属资源,它对于改善人类
生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:如图是燃烧条件的探究实验,该实验体
现了铜的延展性和______性。
导热
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是 ,根据其主要成分的组成元
素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是_____
(填化学式)。
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(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。
下表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)
柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是____________。
物质 A B
硬度
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬。
铜(或)
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(4)铜的锈蚀:铜锈蚀会在表面生成铜绿,由铜绿 的组成
元素可以推测:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有 ,为证
明有 ,需要进行如图所示实验中的___(填字母序号)。
A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 丙和丁 D. 甲和丁
√
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【拓展迁移】 铜锈主要有和 ,考古界根据铜锈
是否会加速铜的锈蚀分为“有害锈”和“无害锈”,其作用示意图如图。据图
可知 具有______(填“致密”或“疏松”)结构,因此属于______
___(填“有害锈”或“无害锈”)。
疏松
有害锈
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(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含和 的溶液。
为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收和 。
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为__________________________。
②溶液C中的溶质是___________________________________。
硫酸、硫酸亚铁(或、)
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3.早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁制品,时至今日,社会快
速发展,钢铁仍然是我国使用最多的金属材料,请围绕金属铁开展主题式
学习活动。
任务1:铁的认识
(1)铁元素在元素周期表中的信息及原子结构示意
图如图所示,请回答:
①铁的原子序数为____。
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②根据铁原子结构示意图可知,第三电子层 的数值为____,在化学变化
中,铁原子容易失去电子,形成________(填“阳离子”或“阴离子”)。
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阳离子
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(2)从物质类别角度分析,纯铁属于______(填“混合物”“化合物”或“单
质”),从物质的微观构成认识,铁是由________(填具体粒子名称)构成的。
单质
铁原子
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任务2:铁的来源及冶炼
铁资源在自然界中常以化合物的形式存在,工业上从含有铁元素并有
开采价值的矿石中提炼金属铁。
【资料卡片】生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为
<m></m>,钢的含碳量为<m></m>。
(3)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下图:
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①工业上用赤铁矿石(主要成分 )炼铁的化学方程式为
,化学计量数、、 依次分别为_________
(填数字)。
3、2、3
②从物质成分的角度分析,生铁炼钢过程中,炼钢炉中通入 的目的是
________________________。
降低生铁中碳元素的含量
③用含氧化铁的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁 的生铁的
质量为_____ (保留整数)。
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任务3:铁的锈蚀和防护
(4)对铁生锈的条件进行探究,设计如图实验装置。
①几天之后,只观察到装置C中的铁丝生锈了,说明铁的锈蚀与_________
有关。
②铁的锈蚀会造成资源浪费,但只要善于利用其原理,也可以将“害”转化
为“利”,请举出一个对生活有利的实例:______________________________。
氧气、水
食品保鲜的双吸剂(合理即可)
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(5)为防止铁的锈蚀,下列采取的措施合理的是_____(填字母序号)。
A. 为防止学校操场上的健身器材生锈,可在其表面喷漆
B. 家中常用的铁锅,使用后洗净擦干,并保持表面洁净干燥
C. 化学实验室的铁架台生锈了,保留其表面的铁锈,防止继续生锈
【活动总结】金属资源是自然界为人类提供的宝贵财富,请珍爱我们赖以
生存的自然环境。也希望同学们通过不断地学习,今后能在金属的开采、
利用及保护等方面为社会作出贡献。
√
√
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主题3 金属的化学性质
4.金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属的化
学性质”为主题开展项目式学习。
任务1:金属与氧气反应
(1)防锈工艺之一是利用烤蓝技术,即高温下在铁表面形成一层四氧化
三铁,从而保护了内部的铁不受腐蚀。下列选项中与四氧化三铁致密结构
相似的物质是___(填字母序号)。
A. 铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝
B. 铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈
C. 水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭
√
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任务2:金属与酸反应
取表面积大小相同的三种金属片,分别加入足量相同的三份稀盐酸中,
并用温度传感器测定反应过程中的温度变化,所得温度变化曲线如图甲所示。
甲
(2)由图甲可知______(填“能”或“不能”)根据金
属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强
弱。若要设计实验验证铁、锌、铜的金属活动性顺
序,用下列各组物质进行实验,能达到实验目的的
是____(填字母序号)。
不能
A.、、溶液 B.、、 溶液
C.、溶液、溶液 D.、溶液、 溶液
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乙
(3)将一块未经打磨的铝片放在盛有稀盐酸的密
闭容器中,用传感器探究反应容器内的温度随时
间变化如图乙, 前温度未上升的原因是
_______________________________(用化学方程
式表示)。
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(4)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,在反应一段时间后用
燃着的木条放在试管口检验时,听到爆鸣声,则产生的该气体是________
_________。为什么在反应过程中产生了这种气体,简述原因:_________
_______________________________________________________________。
氢气(或)
随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小变成稀硫酸,稀硫酸与锌反应生成氢气
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丙
任务3:金属和盐溶液的反应
向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、
缓慢地加入质量为<m></m>的锌粉,溶液中析出固体的质量与
加入锌粉的质量关系如图丙所示。
(5) 段(不含两端点)反应析出的金属是____________。
(6) 点对应的溶液的溶质是__________、__________(填化学式)。
(7)若段和段析出的固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为
和,则和 的比值为______。
铜(或)
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