第6章 专题特训七 常见金属的性质&跨学科实践活动5-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

98 专题特训七　常见金属的性质 ▶ “答案与解析”见P49 类型一 金属的性质 1. 如图所示为探究铝和铜的金属活动性强弱的 实验图。下列说法中,错误的是 ( ) (第1题) A. 在反应过程中,观察到溶液的蓝色逐渐变浅 B. 根据铝片表面有红色固体析出,可以得出 铝的金属活动性比铜强 C. 反应后固体的质量比反应前大 D. 该反应为Al+CuSO4􀪅􀪅AlSO4+Cu 2. (2024·镇江期末)已知:金属与O2 反应生成氧化物。向一定量铜、镁 混合粉末中,加入足量的稀硫酸,充 分反应后过滤,将洗净的滤渣在O2中充分灼 烧。实验中固体质量的变化如图所示。下列 说法中,正确的是 ( ) (第2题) A. ab段反应得到蓝色溶液 B. 混合物中铜、镁质量比为4∶1 C. 若m=4.0,则酸溶过程中放出气体0.025g D. cd段上每个点的组成均为Cu和CuO 3. 先用孔雀石制取硫酸铜[Cu2(OH)2CO3+ 2H2SO4􀪅􀪅2CuSO4+3H2O+CO2↑],再 用“湿法炼铜”获得铜,其主要工艺流程如图 所示。下列分析中,错误的是 ( ) (第3题) A. 孔雀石用粉末而不用块状可使反应更快 B. 两处滤液中都是只含有硫酸铁 C. 固体A中含有铁和铜 D. 干燥铜时不能采取高温的方法 (第4题) 4. 用如图所示的装置制取氢 气,在多孔塑料板上放锌粒, 通过仪器 A 加入稀硫酸。 打开止水夹,稀硫酸由仪器 A中流下与锌粒接触即发生 反应,产生的氢气从导管导出,回答下列 问题: (1) 检查此装置的气密性时,关闭止水夹,从 仪器A处注入适量的 形成液封,若 一段时间后看到仪器A内 ,则 表明装置气密性良好。 (2) 若关闭止水夹,容器内的物质继续反应, 产生的氢气会使容器内 ,将溶 液压回仪器A中,使溶液与锌粒 , 则反应自行停止。 (3) 若制取氢气的发生装置气密性良好,某 同学用排水法收集一试管氢气,经检验不纯, 则你认为具体原因可能是 (写一种即可)。 (4) 若在多孔塑料板上放小块大理石,A中 加入稀盐酸,则 (填“能”或“不能”) 用止水夹控制反应的发生和停止。 5. (2024·临汾期末)为研究“影响金属与盐酸 反应剧烈程度的因素”,兴趣小组的同学进行 了如下探究。 [提出问题] 金属与盐酸反应的剧烈程度受 哪些因素的影响? [作出猜想] Ⅰ. 可能与金属本身的性质有关。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 99 Ⅱ. 可能与盐酸的浓度有关。 Ⅲ. 可能与 有关。 [实验探究] 实验所用金属均已用砂纸打磨。 (1) 实验一:为探究猜想Ⅰ,小红同学分别在 两支试管中放入相同质量的锌片和铁片,然 后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸,观察到 放锌片的试管中立即产生大量气泡,放铁片 的试管中只产生少量气泡,由此得出结论:锌 比铁更活泼。你认为实验一方案是否合理? ,理由是 。 为继续探究猜想Ⅰ,小红同学分别在两支试 管中放入相同质量、相同表面积的锌片和铁 片,然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸, 通过对比实验,观察到 ,则猜想Ⅰ成立。 (2) 实验二:为探究猜想Ⅱ,小军同学利用如 图甲装置进行对照实验,使等质量、相同表面 积且过量的锌片分别与等体积、浓度分别为 5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作 用是 (写一条即可)。 (第5题) (3) 实验三:小军同学用压力传感器替换注 射器进行数字化实验,测得两次实验中压强 随时间的变化关系曲线如图乙所示。请你根 据该图中信息得出两条合理结论: 。 类型二 置换反应及其应用 6. 已知A、B是两种常见的单质,甲、乙是两种 常见的化合物。它们之间在一定条件下存在 下列转化关系:A+甲 一定条件 →B+乙。请回 答下列问题: (1) 若A、B都是金属单质,则写出一个符合 上述条件的反应的化学方程式: 。 (2) 若A是金属单质,B是非金属单质,则写 出一个符合上述条件的反应的化学方程式: 。 (3) 若A是非金属单质,B是金属单质,则写 出一个符合上述条件的反应的化学方程式: 。 (4) 根据反应形式,上述化学反应的基本反 应类型均为 ,这类反应的主要 特征是 。 类型三 与金属有关的化学计算 7. (2024·河南)镁与某金属的混合物共mg, 在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化 物共2mg。该金属(括号内为生成的氧化 物)可能是 ( ) A. Be(BeO) B. Cu(CuO) C. Al(Al2O3) D. Fe(Fe3O4) 8. 某化学实验小组要检测黄铜(铜锌合金)中金 属铜的纯度,同学们取20g黄铜样品,将15g 盐酸分成三次加入其中,充分反应后测得实 验结果如下: 实验次序 1 2 3 盐酸质量 5g 5g 5g 氢气质量 0.04g m 0.02g (1) 第2次实验中产生氢气的质量 m= g。 (2) 求黄铜(铜锌合金)中金属铜的质量分数。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第6章　金属资源综合利用 100 跨学科实践活动5　调查日常生活中的 金属废弃物及其回收利用 ▶ “答案与解析”见P50 1. 金属废弃物作为可回收物,打造“资源—产 品—废旧资源—废旧资源再利用”的循环发 展模式,通过合理的回收处理后,可以实现金 属的循环再生,从而节约资源、缓解金属资源 不足的矛盾。某项目化学习小组围绕废旧金 属的回收利用开展了项目化学习。 任务一:认识日常生活中的废旧金属。 常见金属废弃物主要来自工业生产、废旧设 备等。下表是几种常见金属废弃物及其所含 的主要金属元素。 常见金属 废弃物 含有的主要金属元素 废旧汽车铁(Fe)、铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb) 废旧家电 铁(Fe)、铜(Cu)、铝(Al)、铅(Pb) 废旧建筑 材料 铁(Fe)、铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn) 废旧电缆 铜(Cu)、铝(Al)、铅(Pb) (1) 废旧金属中含有铁元素的材料多为钢或 生铁。生铁和钢的性能不同的主要原因是 。 铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度 和硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。 (2) 电缆中常用铜作导线,这主要是利用了 铜的 性。 任务二:调查废旧金属产生的原因。 这些暂时失去使用价值的金属或合金可能是 由于腐蚀、损坏、自然淘汰或技术更新等原因 而被废弃的。小组同学进行了对钢铁锈蚀原 因的探究。 (3) 取四枚相同的洁净铁钉,分别放入试管 中,进行图甲所示实验,一段时间后发现A、 D试管内的铁钉锈蚀,且D试管内的铁钉有 较厚铁锈。B、C试管内的铁钉无明显变化 (注:氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气)。 (第1题甲) ① 对比A、B试管中的实验现象,说明铁锈蚀 主要是与空气中的 发生化学反应。 ② 对比A、D试管中的实验现象,说明铁锈 蚀还与 有关。 任务三:调查金属废弃物的去向及再生产工业。 (4) 如图乙所示为铁制品循环利用的示意 图,回收1t废钢铁可炼得0.9t钢,与冶炼矿 石相比,可节约大约一半的成本,还可减少空 气污染、水污染和固体废弃物的排放。请写 出炼铁厂用一氧化碳作还原剂冶炼赤铁矿的 化学方程式: 。 (第1题乙) (5) 某废电路板中主要含铜,还含少量铝、 铁、金等金属。为回收其中的铜、金,进行了 如图丙所示实验(Cu+H2O2+H2SO4􀪅􀪅 CuSO4+2H2O;本实验条件下,金不发生反应)。 (第1题丙) ① 滤液A中物质除Al2(SO4)3,还含有的物 质化学式是 、 。(除水外) ② 滤渣F的成分是 (填化学式)。 ③ 反应Ⅲ中加入过量铁粉的目的是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 10. (1) ① (2) Fe+CuSO4􀪅􀪅FeSO4+Cu (3) 节约 金属资源(合理答案均可) 解析:(1) ①是利用铁矿石炼 铁,生成了新物质,是化学变化;②是用生铁制造铁制品, 可能没有生成新物质,可能是物理变化;③是铁制品废弃, 没提到铁制品生锈,可能没有生成新物质,可能没有发生 化学变化。故一定发生化学变化的是①。(2) 不能用铁制 容器盛放硫酸铜溶液是因为铁能与硫酸铜反应生成硫酸 亚铁和铜。(3) 废弃金属“循环利用”的意义:有利于实现 资源的充分利用,节约金属资源;有利于减少废弃金属对 环境的污染,保护生态环境。 11. (1) ②③ (2) ①② (3) 加入食盐水后的耗氧量增 加(或食盐能加速铁的锈蚀) (4) 防止与空气中的水和氧 气接触,影响实验结果(合理答案均可) (5) 5.0g铁粉、 水10滴 (6) 不能,因为空气中二氧化碳的含量是 0.039%,铜不能把装置中的氧气耗尽 (7) C 解析:(5) 根 据控制变量法的要求,铁粉与水的用量应相同,所以欲探 究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢,现用广口瓶④连 接以上数据采集器,在其他条件相同的情况下完成实验, 则在广口瓶④中应装入的药品及用量为5.0g铁粉、水 10滴。(6) 由于空气中二氧化碳的含量是0.039%,则铜 不能把装置中的氧气耗尽,所以将广口瓶②中的铁炭混合 物换成足量的铜粉进行实验,足够长的时间后不能比较准 确地测定空气中氧气的含量。(7) 由于2Fe(OH)3 􀪅􀪅 Fe2O3·3H2O,即氢氧化铁可以看作Fe2O3·3H2O,此时 没有失水,A错误;若生成Fe2O3·2H2O,设生成此铁锈的 质量为m,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3·2H2O 196 m +H2O 214 196= 42.8g m 解得m=39.2g≠35.6g,B错误;若生成 Fe2O3·H2O,设生成此铁锈的质量为n,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3·H2O 178 n +2H2O 214 178= 42.8g n 解得n=35.6g,C正确;若生成Fe2O3,设 生成此铁锈的质量为x,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3 160 x +3H2O 214 160= 42.8g x 解得x=32g≠35.6g,D错误。 专题特训七　常见金属的性质 1. D 解析:铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,其反应的化 学方程式为2Al+3CuSO4 􀪅􀪅Al2(SO4)3+3Cu,故 D 错误。 2. B 解析:镁能与稀硫酸反应,铜与稀硫酸不反应,开始 加入稀硫酸,只有镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气。因加 入足量的稀硫酸,所以过滤后的固体只有铜。 ab段发生的 是镁和硫酸的反应,生成硫酸镁,铜不反应,所以溶液为无 色,A错误;铜与氧气加热反应生成氧化铜。反应前后固体 的质量相同,则氧化铜中氧元素的质量与混合物中镁的质 量相等,所以混合物中铜、镁的质量比为64∶16=4∶1,B 正确;若m=4.0,设生成氢气的质量为x。 Mg 24 4.0g-3.2g +H2SO4􀪅􀪅MgSO4+H2 2 x ↑ 24 2= 4.0g-3.2g x x≈0.067g C错误;c点时铜还未与氧气反应,则固体只有铜,d 点之 后固体质量不变,则d 点时铜完全反应,只有氧化铜,D 错误。 3. B 解析:利用孔雀石粉末而不用块状孔雀石,可以增大 反应物的接触面积,使反应更快、更充分。分析题图可知, 孔雀石粉末中加入适量稀硫酸,碱式碳酸铜和稀硫酸反应 生成硫酸铜、水和二氧化碳,得到硫酸铜溶液,加入过量铁 粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤得到的滤液 中含有硫酸亚铁;得到的固体A中含有铜和过量的铁,加 入适量的稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气, 铜与稀硫酸不反应,过滤得到的滤液中含有硫酸亚铁。干 燥铜时不能采取高温的方法,防止高温时铜被氧化。 4. (1) 水 液面高度不变 (2) 压强增大 分离 (3) 开 始冒气泡就收集,氢气中混有了原试管中的空气(合理答 案均可) (4) 能 解析:(1) 关闭止水夹,从仪器A处注 入适量的水形成液封,若一段时间后看到仪器A内液面不 下降,则表明装置气密性良好。(2) 当需要控制该反应停 止时,可以关闭止水夹,此时生成的气体就会使反应容器 中的压强增大,从而将液体压回长颈漏斗,最终固液分离, 反应停止;当打开止水夹时,气体通过导管排出,长颈漏斗 中液面下降,固液接触,反应进行。(3) 由于开始时装置中 有空气,当利用排水法收集气体时,刚开始排出的气体中 混有空气,因此若开始冒气泡就收集会导致收集的气体不 纯。(4) 这类装置适用于块状(或颗粒状)固体和液体不需 要加热的反应,所以稀盐酸和块状大理石的反应可以用此 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 94 装置来控制反应的发生和停止。 5. [作出猜想] 金属和盐酸的接触面积 [实验探究] (1) 否 锌片和铁片与稀盐酸的接触面积可能不同 放锌片的试 管中产生大量气泡,放铁片的试管中产生少量气泡 (2) 收集并测量生成氢气的体积(或平衡装置内外压强) (3) 盐酸的浓度越大,产生的氢气越多;盐酸的浓度越大, 反应的速率越快 解析:[作出猜想] 影响金属与盐酸反应 剧烈程度的因素有金属的种类、金属和酸的接触面积以及 酸的浓度。[实验探究] (1) 实验中所用锌片和铁片的质 量虽然相同,但是与稀盐酸的接触面积不一定相同,所以 不能根据产生气泡的速率来判断金属的活动性强弱,实验 一方案不合理;应分别在两支试管中放入相同质量、相同 表面积的锌片和铁片,然后分别加入同体积、同浓度的稀 盐酸,通过对比实验,观察到放锌片的试管中产生大量气 泡,放铁片的试管中产生少量气泡,则猜想Ⅰ成立。(2) 注 射器的作用是收集生成的气体且能大致测量出气体的体 积或平衡装置内外压强。(3) 题图乙中的曲线斜率可以表 示反应速率,装置中压强的大小可以表示产生氢气的多少。 根据曲线图可知,等质量、相同表面积且过量的锌片与酸反 应时,酸的浓度越大,反应速率越快,生成的氢气越多。 6. (1) Fe+CuSO4 􀪅􀪅Cu+FeSO4(合理答案均可) (2) Zn+H2SO4 􀪅􀪅H2↑+ZnSO4(合理答案均可) (3) C+2CuO 高温 􀪅􀪅2Cu+CO2↑(合理答案均可) (4) 置 换反应 反应物和生成物均只有两种,且均为一种是单 质,另一种是化合物 解析:A、B都是单质,甲、乙是化合 物,则反应:A+甲 一定条件 →B+乙一定是置换反应。判断 反应是否为置换反应,要抓住置换反应的本质特征。初中 阶段常见的置换反应主要有下列几种形式:金属与酸溶 液、金属与金属化合物溶液、碳还原金属氧化物、氢气还原 金属氧化物以及碳在高温条件下与水的反应。 7. A 解析:方法1:本题采用极值法,假设是某种纯金属, 计算完全反应后可生成的氧化物的质量。 2Mg 2×24 +O2 点燃 􀪅􀪅2MgO 2×40 2Be 2×9 +O2 点燃 􀪅􀪅2BeO 2×25 2Cu 2×64 +O2 △ 􀪅􀪅2CuO 2×80 4Al 4×27 +3O2 点燃 􀪅􀪅2Al2O3 2×102 3Fe 3×56 +2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4 232 混合物与氧气反应生成的氧化物共2mg,若全部是镁,则 生成氧化镁的质量小于2mg,另外一种金属生成氧化物的 质量应大于2mg,由计算数据可知,Be符合要求。方法2: 混合物的质量是mg,生成的氧化物的质量是2mg,可知其 中金属元素、氧元素的质量分数均为50%。氧化镁中镁元 素的质量分数是60%,可知另一种氧化物中金属元素的质 量分数小于50%,选项中只有BeO符合要求。方法3:估 算法(不必计算数值)。混合物的质量是mg,生成的氧化 物的质量是2mg,则金属与氧元素的质量比为1∶1。 MgO(24∶16)中金属元素与氧元素的质量比大于1∶1,则 另一种金属氧化物中金属元素与氧元素的质量比应小于 1∶1,BeO(9∶16)、CuO(64∶16)、Al2O3(54∶48)、Fe3O4 (168∶64),则A符合要求。 8. (1) 0.04 (2) 解:20g黄铜样品与盐酸反应生成氢气 的总质量为 0.04g+0.04g+0.02g=0.1g。设黄铜样品 中锌的质量为x。 Zn 65 x +2HCl􀪅􀪅ZnCl2+ H2 2 0.1g ↑ 65 2= x 0.1g x=3.25g 黄铜(铜锌合金)中金属铜的质量分数为20g-3.25g 20g × 100%=83.75%。 答:黄铜中金属铜的质量分数为83.75%。 解析:(1) 第1次产生氢气的质量是0.04g,第3次仍然能 够产生氢气,说明第2次实验产生氢气的质量也是0.04g。 跨学科实践活动5　调查日常生活中的 金属废弃物及其回收利用 1. (1) 含碳量不同 大 (2) 导电 (3) ① 氧气 ② NaCl (4) Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2 (5) ① FeSO4 H2SO4 ② Fe、Cu ③ 把滤液C中的铜完全置换出来 解析:(1) 常见的铁合金有生铁和钢,生铁的含碳量为 2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,两者性能不同的 主要原因是含碳量不同。合金的强度和硬度比组成它的 纯金属大,钢是铁的合金,其强度和硬度比纯铁大。(2) 铜 具有良好的导电性,常用作导线。(3) ① 由图甲可知,A 试管中的铁钉与水和氧气同时接触,铁钉生锈;B试管中的 铁钉浸泡在无氧蒸馏水中并用植物油与空气中氧气隔绝, 铁钉无明显变化。两者对比说明铁锈蚀主要是与空气中 的氧气发生化学反应。② A试管中的铁钉有一部分暴露 在空气中,另一部分浸泡在水中;D试管中的铁钉有一部分 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 05 浸泡在由无氧蒸馏水配制的饱和NaCl溶液中,另一部分 暴露在空气中。一段时间后发现A、D试管内铁钉锈蚀,且 D试管内的铁钉有较厚铁锈,说明铁锈蚀还与氯化钠有关。 (4) 赤铁矿的主要成分是氧化铁,氧化铁与一氧化碳在高 温条件下反应生成铁与二氧化碳,该反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2。(5) ① 废旧手机的电路板 中主要含有铜,还含有少量铝、铁、金等金属,加入过量稀 硫酸,铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁和稀硫酸反 应生成硫酸亚铁和氢气,铜、金和稀硫酸不反应,稀硫酸过 量,故滤液A中(除水外)的物质除Al2(SO4)3 外,还含有 的物质的化学式是FeSO4、H2SO4。② 滤渣B中含铜、金, 向滤渣B中加入适量稀硫酸和过氧化氢溶液,根据题干信 息可知,铜、过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铜和水,故滤液 C中含有硫酸铜,向滤液C中加入过量铁粉,铁和硫酸铜反 应生成硫酸亚铁和铜,铁过量,故滤渣F为Cu、Fe。③ 由 以上分析可知,反应Ⅲ中加入过量铁粉的目的是把滤液C 中的铜完全置换出来。 第6章整合拔尖 ［知识体系构建］ 用还原剂将铁从矿石中冶炼出来 铁矿石、石灰石、焦炭 和空气 氧气 稀盐酸(或稀硫酸) 金属化合物 大 低于 与氧气和水同时接触 ［高频考点突破］ 典例1 (1) 发生耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 制照明弹 (2) H2 (3) 铝的表面有一层致密的氧化铝薄 膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,反应完后,铝再 与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气 (4) ①③ 解析:(3) 铝 的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生 成氯化铝和水,反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢 气,故铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快。(4) ① 镁、 铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强,反应速率最快,则 金属镁对应的曲线是A。② M 点时A、C曲线对应的压强 相等,即生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗锌 的质量多,则M 点时参加反应的镁、锌质量不相等。③ 稀 盐酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质 量的镁和铝与足量的酸反应,铝产生氢气的质量多,则实 验时取用的镁、铝质量可能相等。 [跟踪训练] 1. D 解析:锌的化学性质比铁活泼,反应开始时左盘产生 氢气的速率快,故天平指针先向右偏转;若稀硫酸完全反 应,则左、右两盘产生的氢气的质量相等,且加入的金属质 量也相等,则反应结束后天平指针居中;若稀硫酸过量,设 锌粒和铁粒的质量为x,产生的氢气的质量分别是y、z。 Zn 65 x +H2SO4􀪅􀪅ZnSO4+H2 2 y ↑ 65 2= x y y= 2x 65 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2 2 z ↑ 56 2= x z z= 2x 56 因为y<z,所以左盘产生的氢气少于右盘,故反应结束后 天平指针偏左。 典例2 (1) 化学 (2) CaO 和 MgO (3) 焦炭 (4) 燃 料(或还原剂) 炉尘 (5) 350 解析:(1) 高温炼焦产生 了新物质一氧化碳,属于化学变化。(2) 白云石的主要成 分是 CaMg(CO3)2,含有钙、镁两种金属元素,因此熔剂中 一定含有的两种金属氧化物为CaO和 MgO。(3) 采用喷 煤的方法,可以减少高炉炼铁原料中焦炭的用量。(4) CO 可用作燃料或还原剂,因为一氧化碳可以燃烧、具有还原 性;流程图中高炉炼铁产出的炉尘可供高温烧结使用。 (5) 1000t含四氧化三铁46.4%的磁铁矿中四氧化三铁 的质量为1000t×46.4%=464t。设得到含杂质4%的生 铁的质量为x。 Fe3O4 232 464t +4CO 高温 􀪅􀪅 3Fe 168 (100%-4%)×x +4CO2 232 168= 464t (100%-4%)×x x=350t 故得到含杂质4%的生铁的质量为350t。 [跟踪训练] 2. (1) 黑 浑浊 (2) 燃烧 2CO+O2 点燃 􀪅􀪅2CO2 (3) D (4) ① 20 ② 提高了安全性(合理答案均可) 解析:(1) 氧 化铁是红棕色粉末,在高温条件下被一氧化碳还原为铁, 颜色变为黑色;生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 (2) CO具有可燃性,所以处理CO可采用燃烧法。(3) 本 实验中通入的CO未完全参加反应,所以通入8.4g CO生 成铁的质量小于11.2g。 典例3 (1) 升高 试管a中的铁钉生锈消耗了氧气,压强 变小 (2) 需要与水接触 (3) 疏松多孔,易吸收水和氧 气 致密的氧化铝薄膜 解析:(1) 铁在空气中锈蚀,实际 上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。一段 时间后,由于试管a中的铁钉生锈消耗了氧气,压强变小, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 15