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文檔簡介
重難點06金屬和金屬礦物1.金屬的物理性質(zhì)和用途主要以選擇題的形式考查,題目常通過圖表和文字信息來反映某一具體物質(zhì)的用途,考查對物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況。2.金屬的化學性質(zhì)常出現(xiàn)在選擇題和實驗題,結(jié)合金屬與酸溶液和鹽溶液的反應,圖像題考查物質(zhì)的反應程度、先后順序及溶液中剩余的離子,生成的最終物質(zhì)等。此類試題一般難度較大,需熟記金屬活動性順序,理解應用中的注意事項為解題關(guān)鍵。3.合金的組成及性質(zhì)一般出現(xiàn)在選擇題和填空題,需熟記合金屬于混合物,一般比組成它的純金屬硬度大、熔點低、抗腐蝕性能更好等。4.一氧化碳與氧化鐵的反應主要是選擇題和實驗題,考查實驗操作時注意一氧化碳的通入順序及其原因,以及尾氣的處理,實驗現(xiàn)象的描述等。5.工業(yè)煉鐵常將化學方程式的書寫、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算、防止環(huán)境污染等相關(guān)問題結(jié)合進行考查,解題關(guān)鍵是掌握鐵的冶煉的原理,工業(yè)生產(chǎn)中原料、設備、涉及的反應和產(chǎn)物相關(guān)知識。6.鋼鐵的銹蝕及其防護以選擇題和實驗題的形式考查,考查鐵生銹的條件條件及防止鐵生銹的方法。重難點01金屬的物理性質(zhì)和用途1.金屬的物理性質(zhì):有金屬光澤;有良好的導熱性、導電性、延展性。2.金屬的用途:銅、鋁具有導電性→電線;鎢導電性、熔點高→燈絲;鉻硬度大→做鍍層金屬;鐵硬度大→菜刀、鐮刀、錘子等;干電池外皮→鋅/錳;“銀粉”→鋁;“錫箔”紙→鋁或錫;熱水瓶內(nèi)膽上鍍的金屬銀;閃光燈中使用的金屬鎂;水銀溫度計里的金屬汞。重難點02金屬的化學性質(zhì)1.與氧氣的反應:常溫下鋁片耐腐蝕,生成致密氧化膜;化學方程式為4Al+3O2==2Al2O3。2.金屬+酸→鹽+H2↑:實驗室制取氫氣的反應方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。3.金屬+鹽→另一金屬+另一鹽(條件:“前置后,鹽可溶”)濕法煉銅的化學方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;反應的現(xiàn)象是鐵的表面覆蓋著一層紅色物質(zhì),溶液由藍色變?yōu)闇\綠色。重難點03合金的組成及性質(zhì)合金定義:由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或金屬與非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。因此合金中最少含有一種金屬,且屬于混合物。合金特點:一般說來,合金的熔點比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蝕性能更好。重難點04一氧化碳與氧化鐵反應AABC1.實驗開始時應先通一段時間CO再點燃酒精噴燈,是為了排盡裝置內(nèi)空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸。2.A處觀察到的現(xiàn)象是:固體由紅色變?yōu)楹谏?,方程式?CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2。3.B處出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁,方程式是CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。4.C處的現(xiàn)象是產(chǎn)生藍色火焰,為何要點燃尾氣?防止多余的CO排到空氣中污染空氣。難點05工業(yè)煉鐵1.高爐煉鐵的原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。2.焦炭的作用是:①提供熱量②生成還原劑CO;石灰石的作用是將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為爐渣除去。3.高爐煉鐵得到的鐵是生鐵,其主要成分是鐵,還含有C、P、S等元素。重難點06鋼鐵的銹蝕及其防護1.鋼鐵銹蝕的條件:鐵與氧氣和水同時接觸,鐵在接觸了酸溶液或鹽溶液后生銹速率會大大加快。2.鐵銹的主要成分是:Fe2O3,鐵銹屬于混合物。3.防止鐵生銹的原理有隔絕空氣或隔絕水。具體方法有:①保持鐵制品表面潔凈、干燥;②表面覆蓋一層保護膜:如刷油漆、涂油、燒制搪瓷、烤藍、鍍耐腐蝕的金屬如鉻等;③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),制成耐腐蝕的合金,如不銹鋼。重難點01金屬的物理性質(zhì)和用途1.(2023·江蘇南京·二模)通常狀況下,顏色呈紫紅色的固體是A.鋅 B.鐵 C.銅 D.銀【答案】C【解析】A、鋅具有銀白色金屬光澤;B、鐵具有銀白色金屬光澤,鐵粉是黑色的;C、銅具有紫紅色金屬光澤;D、銀具有銀白色金屬光澤。故選C。2.(2023·江蘇常州·一模)傳統(tǒng)金箔工藝可將1g金片敲打成0.5平方米的金箔。該過程中體現(xiàn)了金屬的性質(zhì)是A.硬度大 B.延展性 C.導電性 D.導熱性【答案】B【解析】將1g金片敲打成0.5平方米的金箔,過程中金的比表面積大大增加,故其體現(xiàn)了金的延展性,故選B。重難點02金屬的化學性質(zhì)3.(2023·江蘇無錫·一模)如圖,將足量的等質(zhì)量的鋅和鐵分別放入左、右試管中,加入等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸,充分反應后,冷卻到室溫,(U型管內(nèi)為水,初始液面相平,反應過程中裝置氣密性良好)下列說法正確的是
A.U型管中液面最終保持相平 B.兩試管中所得溶液的質(zhì)量相等C.右試管中溶液由無色變成黃色 D.右試管比左試管中產(chǎn)生氣泡的速率快【答案】A【解析】A、鋅、鐵會與鹽酸反應生成氫氣,充分反應后冷卻到室溫,金屬足量,所以鹽酸全部反應,生成的氫氣質(zhì)量相等,最終U形管兩端的氣體體積變化相等,所以U型管中液面最終保持相平。A正確;B、鹽酸全部反應,生成的氫氣質(zhì)量相等,金屬足量且等質(zhì)量,置換相同質(zhì)量的氫氣,所用的鐵和鋅的質(zhì)量不等,所以兩試管中所得溶液的質(zhì)量不相等,B不正確;C、鐵和鹽酸反應會生成氯化亞鐵和氫氣,亞鐵鹽溶液顯淺綠色,所以反應后右試管中溶液為淺綠色。C不正確;D、在金屬活動性順序中,鋅排在鐵的前面,鋅比鐵活潑,鋅與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣的速率比鐵與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣的速率快,所以左試管比右試管中產(chǎn)生氣泡的速率快。D不正確。故選A。4.(2023·江蘇宿遷·二模)向含有硝酸銀、硝酸銅兩種溶質(zhì)的溶液中加入一定量鋅粉,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是A.如果濾液顯藍色,濾渣中一定有銀,一定沒有銅B.如果向濾渣中滴加鹽酸有氣泡生成,濾渣中一定有銀、銅、鋅C.如果濾液無色,濾液中含有Zn2+和Ag+D.反應后所得濾渣質(zhì)量一定大于加入的鋅粉質(zhì)量【答案】B【分析】由于金屬活動性的強弱是鋅>銅>銀,向硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入一定量的鋅粉,鋅先與AgNO3反應生成硝酸鋅和銀,AgNO3反應完,若還有鋅粉,鋅才能與Cu(NO3)2反應生成硝酸鋅和銅,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液?!窘馕觥緼、濾液呈藍色,說明了溶液中含有硝酸銅,鋅沒有剩余,濾渣中一定含有銀,可能含有銅,不符合題意;B、如果向濾渣中滴加鹽酸有氣泡生成,表明濾渣中有鋅存在,即加入的鋅是過量的,故濾渣中一定有銀、銅、鋅,符合題意;C、如果濾液無色,說明了溶液中不含有硝酸銅,即濾渣中有銅,則濾液中不含有銀離子,否則銅會與其反應,不符合題意;D、相對原子質(zhì)量Ag>Zn>Cu,、濾渣質(zhì)量增大,、濾渣質(zhì)量減少,故反應后所得濾渣質(zhì)量不一定大于加入的鋅粉質(zhì)量,不符合題意;故選B。重難點03合金的組成及性質(zhì)5.(2023·江蘇揚州·二模)合金的應用和發(fā)展印證了人類文明的進步。下列有關(guān)合金的說法不正確的是A.生鐵和鋼是鐵、碳等元素形成的合金 B.鈦鎂合金屬于金屬材料C.人類生產(chǎn)和使用鐵器早于青銅器 D.合金拓寬了金屬材料的應用范圍【答案】C【解析】A、生鐵和鋼都是鐵、碳等元素形成的合金,故選項說法正確;B、鈦鎂合金是合金,合金屬于金屬材料,故選項說法正確;C、鐵的冶煉技術(shù)相對于煉銅較難,人類生產(chǎn)和使用鐵器晚于青銅器,故選項說法錯誤;D、合金的性質(zhì)更優(yōu)越,則合金拓寬了金屬材料的應用范圍,故選項說法正確。故選C。重難點04一氧化碳與氧化鐵反應 6.(2023·江蘇揚州·一模)某化學興趣小組利用如圖微型裝置進行CO和Fe2O3反應的實驗。下列說法錯誤的是A.操作時,先點燃甲處酒精燈,再將注射器內(nèi)的CO推入V型玻璃管內(nèi)B.實驗時可觀察到V型玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑C.裝置乙的作用是防倒吸D.實驗過程中可觀察到丙中澄清石灰水變渾濁,且液面下降【答案】A【解析】A、可燃性氣體和助燃性氣體的混合氣,點燃或加熱時,可能發(fā)生爆炸,實驗時應先將注射器內(nèi)的一氧化碳推入V型玻璃管中,排出空氣后,再點燃甲處酒精燈,說法錯誤;B、一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,所以實驗過程中觀察到紅棕色固體逐漸變黑,說法正確;C、若丙中液體發(fā)生倒吸首先進入裝置乙中,不會進入裝置甲發(fā)生意外,起到緩沖作用,作用是防倒吸,說法正確;D、實驗過程中,甲中反應生成的二氧化碳,沒有參加反應的一氧化碳可進入到裝置丙中,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,一氧化碳不能與澄清石灰水反應,密度小于澄清石灰水,會將瓶內(nèi)的液體排到裝置丁中,可觀察到丙中澄清石灰水變渾濁,且液面下降,說法正確。故選A。重難點05工業(yè)煉鐵7.(2022·江蘇·一模)日常生活和學習中,很多現(xiàn)象和事實都與化學密切相關(guān)。下列敘述正確的是A.在化學實驗室里,濃硫酸、活性炭、鐵粉都可用作干燥劑B.焦炭在高爐煉鐵中的作用是生產(chǎn)一氧化碳,并為煉鐵提供熱量C.霉變的糧食經(jīng)過淘洗、高溫蒸煮,可用作動物飼料D.新能源汽車充電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能【答案】B【解析】A、濃硫酸有吸水性,鐵粉生銹需要吸收水,二者均可作干燥劑,而活性炭吸水性不明顯,不能作干燥劑,故說法錯誤;B、焦炭燃燒放出熱量,為煉鐵提供熱量,并且過量的焦炭和二氧化碳在高溫條件下反應生成還原劑一氧化碳,故說法正確;C、霉變的糧食中含有的黃曲霉毒素毒性很大,對熱、酸和堿都有一定的耐性,若用作動物飼料,極易通過食物鏈危害人體健康,故說法錯誤;D、新能源汽車充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學能,故說法錯誤。故選B。重難點06鋼鐵的銹蝕及其防護8.(2023·江蘇南京·一模)下列措施中,不能防止鋼鐵生銹的是A.在鋼鐵表面涂油 B.存放在潮濕的空氣中C.在鋼鐵表面刷漆 D.鍍耐磨和耐腐蝕的鉻【答案】B【解析】A、在鋼鐵表面涂油,隔絕了鐵與氧氣和水的接觸,能防止鋼鐵生銹,不符合題意;B、存放在潮濕的空氣中,鐵與氧氣和水接觸,不能防止鋼鐵生銹,符合題意;C、在鋼鐵表面刷漆,隔絕了鐵與氧氣和水的接觸,能防止鋼鐵生銹,不符合題意;D、鍍耐磨和耐腐蝕的鉻,隔絕了鐵與氧氣和水的接觸,能防止鋼鐵生銹,不符合題意。故選B。9.(2022·江蘇無錫·二模)某小組設計了如圖1裝置定量探究鐵銹蝕的因素。先檢查氣密性,將鐵粉加入三頸燒瓶,時刻加入飽和溶液后,再將一只裝有稀鹽酸的注射器插到燒瓶上,采集數(shù)據(jù),測得溫度與壓強的曲線如圖2所示。下列說法不正確的是:
A.時刻后溫度開始降低,說明鐵生銹的反應已經(jīng)停止B.時刻裝置內(nèi)壓強變小是因為鐵銹蝕消耗氧氣C.對比段和段說明加氯化鈉溶液前,鐵銹蝕較慢D.時刻壓強突然變大的原因是注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶,反應產(chǎn)生較多氫氣【答案】B【解析】A、鐵生銹屬于緩慢氧化,反應放熱,t2時刻后溫度開始降低,說明鐵生銹的反應已經(jīng)停止,選項正確;B、由圖可知,t2時刻后溫度開始降低,說明鐵生銹的反應已經(jīng)停止,t2~t3裝置內(nèi)壓強變小是因為反應后溫度降低,選項錯誤;C、由圖可知,BC段為加入氯化鈉溶液后的反應,對比段和段說明加氯化鈉溶液前,鐵銹蝕較慢,選項正確;D、時刻壓強突然變大的原因是注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶,鹽酸與鐵反應產(chǎn)生較多氫氣,使得裝置中的壓強增大,選項正確。故選B。1.(2023·江蘇南通·三模)合金的應用和發(fā)展印證了人類文明的進步。下列有關(guān)合金的說法正確的是A.合金屬于合成材料B.生鐵的含碳量比鋼的高C.焊錫(錫鉛合金)的熔點比錫的高D.純銅比銅合金更適合用于制作耐磨齒輪【答案】B【解析】A.合金屬于金屬材料,錯誤;B.生鐵的含碳量為2-4.3%,比鋼含碳量0.03-2%的高,正確;C.合金的熔點低于其成分金屬,所以焊錫(錫鉛合金)的熔點比錫的低,錯誤;D.銅合金比純銅更適合用于制作耐磨齒輪,因為其耐腐蝕性,硬度更高,錯誤。故選:B。2.(2023·江蘇蘇州·中考真題)鐵是應用最廣泛的金屬。下列有關(guān)說法正確的是A.煉鐵原理是用合適的物質(zhì)將單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵B.將生鐵中的大部分碳反應除去得到的鋼是純凈物C.鐵制品高溫處理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用D.日常生活中的廢舊鐵制品直接填埋處理【答案】C【解析】A、煉鐵原理是用合適的物質(zhì)將氧化鐵在一定條件下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)鐵,不符合題意;B、生鐵和鋼均是鐵的合金,但是生鐵的含碳量比鋼高,煉鋼的原理是將生鐵中的大部分碳反應除去,但是得到的鋼也是由鐵、碳等混合而成,屬于混合物,不符合題意;C、鐵制品高溫處理后,表面形成的致密氧化膜,可以隔絕氧氣和水,防止鐵進一步被銹蝕,符合題意;D、日常生活中的廢舊鐵制品應回收利用,可以節(jié)約金屬資源,減少污染,不符合題意。故選C。3.(2023·江蘇徐州·一模)將等質(zhì)量的Zn、Fe、Mg放入足量的稀硫酸中,放出氫氣最多的是A.Zn B.Fe C.Mg D.無法確定【答案】C【解析】A、Zn的相對原子質(zhì)量為65,65g鐵可反應生成2g氫氣,即1g鋅生成g氫氣;B、Fe的相對原子質(zhì)量為56,56g鐵可反應生成2g氫氣,即1g鐵生成g氫氣;C、Mg的相對原子質(zhì)量為24,24g鎂可反應生成2g氫氣,即1g鎂生成g氫氣;D、可以通過計算確定,故D錯誤;通過比較A、B、C三個選項,可知同質(zhì)量的三種金屬,鎂放出的氫氣最多,故選C。4.(2023·江蘇無錫·一模)如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實驗,向裝有20gFe2O3的硬質(zhì)玻璃管中通入CO,加熱反應一段時間后,測得玻璃管中剩余固體質(zhì)量為15.2g,則下列說法正確的是A.甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)黑色固體逐漸變?yōu)榧t色B.裝置甲中發(fā)生的反應屬于置換反應類型C.該裝置沒有進行尾氣處理,會污染空氣D.參加反應的Fe2O3占原總質(zhì)量的80%【答案】D【解析】A、甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)一氧化碳和氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳,觀察到紅色固體逐漸變?yōu)楹谏蔄錯誤;B、置換反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,裝置甲中發(fā)生的反應中反應物均是化合物,不屬于置換反應類型,故B錯誤;C、乙裝置即可以檢驗二氧化碳氣體,也可以收集一氧化碳,故C錯誤;D、設參加反應的氧化鐵的質(zhì)量為xx=16g參加反應的Fe2O3占原總質(zhì)量:=80%,故D正確。故選D。5.(2023·江蘇無錫·中考真題)用如圖所示裝置探究銅生銹的條件,一個月后發(fā)現(xiàn)銅絲未生銹。下列敘述錯誤的是
A.金屬的腐蝕是金屬從單質(zhì)變成化合物的過程B.在潮濕的空氣中,鋁比鐵耐銹蝕C.在有氧氣和水的條件下,銅比鐵易生銹D.銅生銹可能與空氣中的O2、H2O和CO2有關(guān)【答案】C【解析】A、金屬的腐蝕,實際上是金屬與氧氣、水等發(fā)生反應,是金屬從單質(zhì)變成化合物的過程,故選項說法正確;B、在潮濕的空氣中,鋁比鐵耐銹蝕,是因為鋁在空氣中能與氧氣反應,其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止內(nèi)部的鋁進一步被氧化,故選項說法正確;C、用如圖所示裝置探究銅生銹的條件,一個月后發(fā)現(xiàn)銅絲未生銹,說明在有氧氣和水的條件下,銅不如鐵易生銹,故選項說法不正確;D、用如圖所示裝置探究銅生銹的條件,氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳,氫氧化鈉固體能防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入盛有銅絲的試管中,一個月后發(fā)現(xiàn)銅絲未生銹,說明銅生銹可能與空氣中的O2、H2O和CO2有關(guān),故選項說法正確。故選C。6.(2023·江蘇宿遷·中考真題)將一定質(zhì)量的粉加和的混合溶液中,充分反應后過濾,得濾渣和濾液。下列說法正確的是A.濾渣質(zhì)量與加入的粉質(zhì)量可能相等B.濾液中一定有、,可能有C.若加入的Fe粉過量,則得到的濾液呈無色D.若向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡生成,則濾渣中一定有【答案】B【分析】在金屬活動順序中,鎂的活動性強于鐵,鐵的活動性強于銅,將一定質(zhì)量的粉加和,鐵會與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅,不會與硝酸鎂反應?!窘馕觥緼、根據(jù)化學方程式可知,每56份質(zhì)量的鐵能置換出64份質(zhì)量的銅,濾渣質(zhì)量大于加入的粉質(zhì)量,錯誤;B、根據(jù)分析可知,濾液中一定有、,可能有,正確;C、根據(jù)分析可知,若加入的Fe粉過量,則得到的濾液中溶質(zhì)是、,含有的溶液呈淺綠色,錯誤;D、鐵、銅兩種金屬,鐵排在氫之前,能置換出酸中氫,銅排在氫之后,不能置換出酸中的氫,若向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡生成,則鐵過量,濾渣中一定有,由于鐵不能與反應,濾渣中一定沒有鎂,錯誤。故選B。7.(2023·江蘇無錫·一模)某化學小組向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入銅粉和鋅粉,充分反應后過濾,得到溶液甲和固體乙,則:①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2②固體乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn③若溶液甲是藍色,則溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2,可能含有AgNO3④向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu(NO3)2上述四種說法正確的個數(shù)為A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】D【分析】金屬活動性Al>Zn>Cu>Ag,所以鋅粉優(yōu)先與AgNO3發(fā)生反應,銅粉后與AgNO3發(fā)生反應,但是銅粉和鋅粉都不能和Al(NO3)3發(fā)生反應,Al(NO3)3一定在溶液中?!窘馕觥竣黉\粉優(yōu)先與AgNO3發(fā)生反應生成硝酸鋅和銀,銅粉和鋅粉都不能和Al(NO3)3發(fā)生反應,所以溶液中一定有Al(NO3)3和Zn(NO3)2,正確;②鋅粉優(yōu)先與AgNO3發(fā)生反應生成硝酸鋅和銀,固體乙中一定含有Ag,可能有Cu和Zn,正確;③若溶液甲是藍色,說明銅已經(jīng)與AgNO3發(fā)生反應,而鋅已經(jīng)全部反應,溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2,正確;④向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生,說明固體中有鋅,鋅過量,銅未參加反應,溶液中AgNO3被反應完全,溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu(NO3)2,正確;故正確的是①②③④;故選:D。8.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預測)蝕刻印刷電路后的溶液為、和的混合溶液。如圖是向200.0g該溶液中加入鐵粉質(zhì)量與溶液質(zhì)量變化的關(guān)系。下列說法不正確的是
A.0~a段發(fā)生的反應為B.C.原溶液中與的質(zhì)量之比為65:81D.取出c點溶液中的固體,投入足量溶液,可得32.0gCu【答案】D【解析】A、向FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入鐵粉后,由圖可知,0~a段溶液的質(zhì)量隨著鐵粉的加入不斷增大,發(fā)生的反應是2FeCl3+Fe=3FeCl2,故A說法正確;B、a~b段溶液的質(zhì)量隨著鐵粉的加入不斷減少,發(fā)生的化學反應是CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,設a~b段加入的鐵粉的質(zhì)量為y,參加反應的氯化銅的質(zhì)量為m,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,固體增加的質(zhì)量=溶液減少的質(zhì)量=205.6g-203.2g=2.4g;解得y=16.8g,解得m=40.5g即a~b段參加反應的鐵粉質(zhì)量為16.8g,所以x=5.6+16.8=22.4,故B說法正確;C、由圖可知,0~a段參加反應的鐵粉質(zhì)量為5.6g,設參加反應的氯化鐵的質(zhì)量為z,則有解得z=32.5g,根據(jù)選項B計算出CuCl2的質(zhì)量為40.5g,則原溶液中FeCl3與CuCl2的質(zhì)量比為32.5g:40.5g=65:81,故C說法正確;D、由上述分析可知,b點表示鐵與氯化銅恰好完全反應,c點鐵粉過量,即c點固體為鐵粉與銅粉的混合物,把固體投入足量的CuCl2溶液后,過量的鐵與氯化銅反應生成氯化亞鐵和銅,最終得到的銅包括a~b段生成的銅以及b~c段過量的鐵置換出的銅,所以c點參與反應的鐵粉質(zhì)量為28.0g-5.6g=22.4g,設生成銅的質(zhì)量為n,則有解得n=25.6g故生成銅的質(zhì)量為25.6g,故D說法不正確;故選D。9.(2023·江蘇淮安·一模)我國勞動人民在春秋戰(zhàn)國時期就會治鐵煉鋼,實驗室模擬煉鐵實驗裝置如圖所示。
(1)實驗時,應先注水片刻后再加熱的目的是。(2)實驗過程中,硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學方程式為。(3)反應后的黑色粉末中還可能含有Fe3O4,已知:Fe3O4能溶于稀H2SO4,且有Fe3+生成;Fe3+遇到硫氰化鉀溶液顯血紅色。為證明黑色粉末成分,該同學取少量樣品于燒杯中,加過量稀H2SO4,充分反應后,滴加少量硫氰化鉀溶液,證明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的現(xiàn)象是?!敬鸢浮?1)排出裝置中的空氣,防止一氧化碳和空氣混合加熱時發(fā)生爆炸(2)(3)溶液中有氣泡產(chǎn)生,且溶液變?yōu)檠t色【解析】(1)實驗時,應先注水片刻后再加熱的目的是排出裝置中的空氣,防止一氧化碳和空氣混合加熱時發(fā)生爆炸。(2)實驗過程中,硬質(zhì)玻璃管中,高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳,發(fā)生的化學方程式為。(3)證明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的現(xiàn)象是溶液中有氣泡產(chǎn)生(鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣),且溶液變?yōu)檠t色(四氧化三鐵和稀硫酸反應生成的硫酸鐵中的鐵離子能使硫氰化鉀變紅色)。10.(2023·江蘇常州·一模)高爐煉鐵所需的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石等,其過程可用如圖1簡要表示:(1)煉鐵高爐底部通過不同高度的出口分離鐵水與爐渣(如圖2所示)。能實現(xiàn)渣鐵分離的原因是因為爐渣具有以下性質(zhì):一是爐渣的熔點比鐵高,二是。(2)焦炭在高爐煉鐵中通常要先進行粉碎處理,其目的是。(3)反應Ⅲ中氧化鐵被還原,寫出反應的化學方程式。(4)由于高爐煉鐵使用的原料是空氣,因此排出的高爐氣中含有多種成分,其中含量最高(占55%~60%)的是。(5)鐵制品生銹是一個復雜的過程,鐵在潮濕的空氣中會先轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3,然后逐步失水形成不同的鐵銹。現(xiàn)取Fe(OH)3粉末42.8g,經(jīng)失水后得到35.6g鐵銹,則該鐵銹的化學式可能是______(填字母序號)。A.Fe2O3·3H2O B.Fe2O3·2H2O C.Fe2O3·H2O D.Fe2O3【答案】(1)爐渣的密度比鐵水小(2)增大與氣體的接觸面積,加快反應速率(3)(4)N2(5)C【解析】(1)煉鐵高爐底部通過不同高度的出口分離鐵水與爐渣(如圖所示),爐渣的出口在上方,鐵水的出口在下方,所以爐渣的密度比鐵水小以及爐渣的熔點比鐵高,故能實現(xiàn)渣鐵分離;(2)焦炭在高爐煉鐵中通常要先進行粉碎處理,其目的是增大接觸面積,加快反應進行;(3)反應Ⅰ中焦炭在空氣中燃燒生成二氧化碳,反應Ⅱ中生成的二氧化碳與焦炭高溫下反應生成一氧化碳氣體,反應Ⅲ中一氧化碳與氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳,該反應方程式為:;(4)由于高爐煉鐵使用的原料是空氣,空氣中含量最高的是氮氣,因此排出的高爐氣中含有多種成分,其中含量最高(占55%~60%)的是氮氣;(5)A、由于,即氫氧化鐵可以看作這樣Fe2O3?3H2O,此時沒有失水,故A不符合題意;B、若生成Fe2O3?2H2O,設生成此鐵銹的質(zhì)量為m,則解得m=39.2g≠35.6g,故B不符合題意;C、若生成Fe2O3?H2O,設生成此鐵銹的質(zhì)量為n,則解得n=35.6g,故C符合題意;D、若生成Fe2O3,設生成此鐵銹的質(zhì)量為x,則解得x=32g≠35.6g,故D不符合題意;故選C。11.(2023·江蘇常州·一模)已知鐵制品通常含碳約2%,興趣小組同學利用圖1裝置探究鐵制品銹蝕的影響因素,在廣口瓶①、②、③中加入藥品,采集數(shù)據(jù),得到相應的氧氣體積分數(shù)的變化如圖2所示。
(1)圖1中,能觀察到鐵粉生銹的廣口瓶有。(2)圖2中,能說明鐵生銹需要氧氣和水共同作用的曲線是。(3)實驗開始至約300s內(nèi),對比廣口瓶②、③中氧氣體積分數(shù)的變化,可以得出的結(jié)論是。(4)實驗前需將鐵粉、活性炭粉及食鹽混合均勻并密封分裝,密封的目的是。(5)欲探究純鐵粉與含少量碳的鐵粉的銹蝕快慢,現(xiàn)用廣口瓶④連接以上數(shù)據(jù)采集器,在其他條件相同的情況下完成實驗,則在廣口瓶④中應裝入的藥品及用量為。(6)實驗表明,足夠長的時間后曲線②③均下降至0刻度.銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕生成銅綠[主要成分為],若將廣口瓶②中的鐵炭混合物換成足量的銅粉進行實驗,足夠長的時間后能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量,你的判斷和理由是?!敬鸢浮?1)②③(2)①②(3)加入食鹽水后的耗氧量增加(食鹽能加速鐵的銹蝕)(4)防止與空氣中的水和氧氣接觸,影響實驗結(jié)果(合理皆可)(5)鐵粉、水10滴(6)不能,因為空氣中的二氧化碳含量是0.03%,銅不能把裝置中的氧氣耗盡【解析】(1)鐵制品銹蝕是緩慢氧化的過程,是鐵與氧氣、和水共同作用的結(jié)果。圖1中,①中鐵粉沒有與水接觸,不能生銹;②③中鐵粉與氧氣和水同時接觸,能生銹。所以圖1中,能觀察到鐵粉生銹的廣口瓶有②③。(2)根據(jù)圖2可知,氧氣的體積分數(shù)越低,表示耗氧量越高,在有水條件下的耗氧量高于無水條件下的耗氧量。所以可以得出鐵銹蝕是鐵與氧氣、和水共同作用的結(jié)果。所以圖2中,能說明鐵生銹需要氧氣和水共同作用的曲線是①②。(3)廣口瓶②中加入水,廣口瓶③中加入食鹽和水,所以實驗開始至約300s內(nèi),對比廣口瓶②、③中氧氣體積分數(shù)的變化,可以得出的結(jié)論是加入食鹽和水后的耗氧量增加。(4)為防止鐵粉與空氣中的水和氧氣接觸,影響實驗結(jié)果,所以實驗前需將鐵粉、活性炭粉及食鹽混合均勻并密封分裝。(5)根據(jù)控制變量法的要求,鐵粉與水的用量應相同,所以欲探究純鐵粉與含少量碳的鐵粉的銹蝕快慢,現(xiàn)用廣口瓶④連接以上數(shù)據(jù)采集器,在其他條件相同的情況下完成實驗,則在廣口瓶④中應裝入的藥品及用量為5g鐵粉、水10滴。(6)由于空氣中的二氧化碳含量是0.03%,且銅不能把裝置中的氧氣耗盡,所以將廣口瓶②中的鐵炭混合物換成足量的銅粉進行實驗,足夠長的時間后不能比較準確地測定空氣中氧氣的含量。12.(2023·江蘇鹽城·三模)某研究性學習小組對金屬活動性順序展開探究性學習。I.探究Fe、Cu活動性順序(1)甲乙兩組同學分別設計了如下實驗方案:實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論甲①將銅絲插入5mL稀H2SO4溶液中②將鐵絲插入5mL稀H2SO4溶液中①銅絲表面無明顯變化②鐵絲表面,溶液顏色。鐵的活動性強于銅乙③將鐵絲插入5mL稀CuSO4溶液中銅絲表面有一層紅色物質(zhì)附著,發(fā)生反應的化學方程式為。II.探究廢液的成分實驗后,將上述①②③三組實驗中的液體集中到同一個燒杯進行分析:(2)甲組同學發(fā)現(xiàn),燒杯里的廢液呈藍色,則廢液中一定含有的溶質(zhì)為(填化學式)。(3)乙組同學測得廢液的pH7,說明廢液中還含有H2SO4,則向溶液中加入下列哪些物質(zhì)也能獲得同樣的結(jié)論。①鋅粒
②Na2CO3
③BaCl2(4)請再補充一種與上述物質(zhì)類別不同的試劑,證明廢液中含有H2SO4,寫出該物質(zhì)的化學式。III.廢液回收再利用研究小組同學欲從硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸的混合溶液中回收金屬銅并得到FeSO4晶體,設計了如下流程,請回答相關(guān)問題:
(5)操作I中使用的玻璃儀器除了玻璃棒,還有;(6)加過量Fe的目的是。(7)結(jié)合流程圖判斷下列說法正確的是(填序號)。A.加入的鐵的質(zhì)量為1.12gB.固體A、D與氣體C均是單質(zhì)C.操作II的主要操作為蒸發(fā)結(jié)晶D.B和E中所含溶質(zhì)質(zhì)量總和為4.56gE.若固體A與物質(zhì)Y恰好完全反應時,消耗Y的質(zhì)量為10g,則Y的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為9.8%【答案】(1)有氣泡產(chǎn)生由無色變?yōu)闇\綠色(2)CuSO4、FeSO4(3)<①②(4)CuO(5)漏斗、燒杯(6)除去硫酸銅、硫酸(7)CE【解析】(1)甲:鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,觀察到鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生,溶液顏色由無色變?yōu)闇\綠色;乙:鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,反應的化學方程式為:;(2)燒杯里的廢液呈藍色,說明含有硫酸銅,另外鐵和硫酸和硫酸銅反應都生成了硫酸亞鐵,所以溶質(zhì)一定有硫酸銅和硫酸亞鐵,故填:CuSO4、FeSO4;(3)硫酸溶液顯酸性,因此廢液的pH<7;①鋅與硫酸反應生成氫氣,若有氣泡產(chǎn)生,說明有硫酸,故①正確;②碳酸鈉和硫酸反應生成二氧化碳氣體,若有氣泡產(chǎn)生,說明有碳酸鈉,故②正確;③氯化鋇和硫酸反應生成硫酸鋇沉淀,氯化鋇和硫酸銅、硫酸亞鐵反應也能生成硫酸鋇沉淀,無法驗證硫酸,故③錯誤;故選①②;(4)鋅粒屬于單質(zhì),碳酸鈉屬于鹽,還可以加入氧化銅,氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水,若觀察到固體溶解,也能證明含有硫酸,故填:CuO;(5)操作I將固體和液體分離,是過濾操作,實驗中使用的玻璃儀器除了玻璃棒,還有漏斗、燒杯;(6)廢液中加入過量的鐵,鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,加入過量的鐵可以將硫酸、硫酸銅反應完;(7)硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸的混合溶液中加入過量鐵,生成的氣體C為氫氣,固體A為生成的銅和過量的鐵,B為硫酸亞鐵;向固體A中加入適量Y,能生成氫氣和硫酸亞鐵,則Y為稀硫酸,銅和硫酸不反應,所以固體D為銅;B、綜上分析,A為銅和鐵,D為銅,C為氫氣,D、C屬于單質(zhì),A屬于混合物,故B錯誤;C、操作II是從硫酸亞鐵溶液中得到硫酸亞鐵晶體,主要操作為蒸發(fā)結(jié)晶,故C正確;D、設與廢液中硫酸反應的鐵的質(zhì)量為x,與廢液中硫酸銅反應的鐵的質(zhì)量為y,x=0.56gy=0.56g過量的鐵與Y反應生成0.02g氫氣,則過量鐵的質(zhì)量為0.56g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,加入的鐵全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,則硫酸亞鐵的質(zhì)量為:=4.56g,因為廢液中還含有硫酸亞鐵,所以最后得到的硫酸亞鐵的質(zhì)量大于4.56g,故D錯誤;A、根據(jù)以上分析,過量的鐵的質(zhì)量為:0.56g+0.56g+0.56g=1.68g,故A錯誤;E、若固體A與物質(zhì)Y恰好完全反應時,生成氫氣0.02g,設稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為z,z=9.8%則Y的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為9.8%,故E正確。故選CE。13.(2023·江蘇南京·二模)某學習小組對鐵銹蝕進行相關(guān)探究。【知識回顧】(1)鐵銹蝕的過程,實際上是鐵與空氣中的等發(fā)生化學反應的過程。(2)用稀鹽酸除去鐵銹的化學方程式為。(3)一氧化碳將氧化鐵中的鐵還原出來的化學方程式為?!静殚嗁Y料】①一定條件下,碳可加快鐵的銹蝕。但碳本身不參加反應。②。【實驗一】定量探究鐵銹蝕的因素小組設計了圖1裝置(氣密性良好),將鐵粉和碳粉加入三頸燒瓶,時刻加入飽和溶液后,再將一只裝有稀鹽酸的注射器插到燒瓶上,采集數(shù)據(jù)。
(4)據(jù)圖2,時刻后反應并未停止溫度卻開始降低,原因是。(5)據(jù)圖3,對比AB段和BC段說明,分析時刻后壓強突然變大的原因是?!緦嶒灦繙y定鐵銹樣品組成學習小組稱取的鐵銹樣品(顏色為紅褐色),按照圖4裝置進行實驗(氣密性良好)。假定該鐵銹樣品中只有和兩種成分,和不發(fā)生反應,實驗過程中每步均完全吸收或反應。
(6)實驗中,A裝置的玻璃管中現(xiàn)象是。(7)充分反應后冷卻、稱量,裝置A的玻璃管中剩余固體的質(zhì)量為,裝置B增重,則中,鐵銹樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。(8)通過測定玻璃管中剩余固體質(zhì)量和裝置C的增重,(填“能”、“不能”)計算出中x的數(shù)值?!敬鸢浮?1)氧氣和水蒸氣(2)(3)(4)鐵生銹放出的熱量小于裝置散失的熱量(5)氯化鈉溶液能加速鐵生銹速率鐵生銹消耗氧氣導致壓強減小,從而導致稀鹽酸被吸入燒瓶,而鹽酸與鐵粉反應生成氯化亞鐵和氫氣,從而導致裝置中的壓強增大(6)固體由紅色變?yōu)楹谏?7)328.7%(8)不能【解析】(1)鐵與氧氣和水共同接觸時會生銹。(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵,氧化鐵能與鹽酸反應生成氯化鐵和水,反應的化學方程式為。(3)一氧化碳能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,反應的化學方程式為。(4)t2時刻后反應并未停止溫度卻開始降低,說明此時鐵生銹放出的熱量小于裝置散失的熱量。(5)加入氯化鈉溶液前,壓強變化較小,而加入氯化鈉溶液后,壓強變化較大,說明氯化鈉溶液能加速鐵生銹速率;t3時刻后壓強突然變大,可能原因為鐵生銹消耗氧氣導致壓強減小,從而導致稀鹽酸被吸入燒瓶,而鹽酸與鐵粉反應生成氯化亞鐵和氫氣,從而導致裝置中的壓強增大。(6)一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,則A裝置中的玻璃管中現(xiàn)象為固體由紅色變?yōu)楹谏?。?)濃硫酸具有吸水性,則裝置B增重的質(zhì)量即為水的質(zhì)量,又由于,則裝置中減少的質(zhì)量為水和氧元素的質(zhì)量,則,解得x=3;設Fe2O3?3H2O的質(zhì)量為y,則解得y=21.4g則鐵銹樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為。(8)由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,則值測定C裝置的質(zhì)量,即得知生成二氧化碳的質(zhì)量,再結(jié)合剩余固體的質(zhì)量,無法得知x的質(zhì)量。14.(2023·江蘇淮安·三模)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應用廣泛,化學學習小組的同學以“鐵的銹蝕與防護以及鐵的冶煉”為主題開展項目式學習?!卷椖恳弧胯F的銹蝕與防護(1)小組同學設計了圖1所示裝置進行鐵釘生銹的有關(guān)實驗。
①一段時間后,C、D中的鐵釘生銹,A、B中的鐵釘無明顯轎蝕,由A、B、C的現(xiàn)象可知,鐵的銹蝕是鐵跟(填化學式)等物質(zhì)作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴重,說明。②為防止鐵生銹,可對鐵制品進行“發(fā)藍”處理,使其表面生成致密的氧化物(其中Fe、O元素質(zhì)量比為21:8)保護膜,該氧化物的化學式為。Ⅱ.鐵的冶煉我國勞動人民在春秋戰(zhàn)國時期就會治鐵煉鋼,實驗室模擬煉鐵實驗裝置如圖所示。
(2)實驗中裝置C的作用是。(3)實驗結(jié)束后,檢驗硬質(zhì)玻璃管中得到的黑色固體為鐵的方法是(填操作和現(xiàn)象)。(4)實驗過程中裝置D中觀察到的現(xiàn)象是。(5)工業(yè)上煉鐵的原料為:鐵礦石、焦炭、石灰石以及熱的空氣,其中石灰石的主要作用是。(6)某鋼鐵廠用480t含氧化鐵80%的赤鐵礦石為原料,理論上可以煉得含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸。(反應方程式為?!敬鸢浮?1)O2、H2O氯化鈉能夠加快鐵的銹蝕(2)防止石灰水倒吸到玻璃管中,導致玻璃管炸裂(3)取樣,加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,溶液由無色變成淺綠色(4)澄清石灰水變渾濁,液面下降(5)和鐵礦石中的二氧化硅反應,形成爐渣(6)解:480t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量=480t×80%=384t,設可煉得純鐵的質(zhì)量為x,則,解得x=268.8t含雜質(zhì)4%的生鐵質(zhì)量=答:理論上可以煉得含雜質(zhì)4%的生鐵280t?!窘馕觥浚?)①C中的鐵釘與氧氣和水接觸后生銹,A中的鐵釘只與氧氣接觸沒有生銹,B中的鐵釘只與水接觸沒有生銹,對比A、C可知鐵生銹與水有關(guān),對比B、C可知鐵生銹與氧氣有關(guān),對比A、B、C的現(xiàn)象,可知鐵的銹蝕是鐵和O2、H2O共同作用的過程;C中的鐵釘與水和氧氣接觸會生銹,D中的鐵釘與水、氧氣和氯化鈉接觸銹蝕的更嚴重,說明氯化鈉能夠加快鐵的銹蝕;②氧化物中只含有鐵和氧兩種元素,可設氧化物的化學式為,由氧化物中鐵元素和氧元素質(zhì)量比為21:8可得,解得,故該氧化物的化學式為;(2)一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳氣體,若無C裝置,生成的二氧化碳會與澄清石灰水反應,導致裝置內(nèi)壓強迅速減小,D中的石灰水就會被吸入玻璃管中,導致玻璃管炸裂,故C裝置的作用是防止石灰水倒吸到玻璃管中,導致玻璃管炸裂;(3)活潑金屬能與酸反應生成氫氣,鐵與稀鹽酸(或稀硫酸)反應生成氫氣和淺綠色的氯化亞鐵(或硫酸亞鐵)溶液,故檢驗玻璃管中得到的黑色固體為鐵的方法是取少量黑色固體,加入稀鹽酸(或稀硫酸),若產(chǎn)生氣泡,溶液由無色變成淺綠色,則說明黑色固體中有鐵;(4)一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳氣體,一部分未參加反應的一氧化碳氣體會和反應生成的二氧化碳氣體一起進入D裝置,二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀,澄清石灰水變渾濁,一氧化碳氣體不與澄清石灰水反應,進入D裝置后,導致裝置內(nèi)壓強增大,液體被擠出,裝置內(nèi)液面下降;(5)碳酸鈣能與二氧化硅反應生成硅酸鈣,高爐煉鐵過程中加入石灰石是為了使鐵礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為硅酸鈣,形成爐渣;(6)見答案。15.(2023·江蘇泰州·二模)銅是人類使用最早的金屬,銅及銅的化合物在生產(chǎn)生活中應用廣泛。(一)對古代銅制品認識(1)深埋于地下的古代青銅器能保存至今的原因除了銅的活潑性弱,不易生銹,還可能是。(2)《呂氏春秋·別類篇》載有“金柔錫柔,合兩柔則剛”,表明我們的祖先已認識到銅錫合金與純銅的不同。(二)實驗室探究銅的冶煉已知:。有文獻報道:在氫氣還原氧化銅的一些實驗中,得到的固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅(Cu2O)組成的混合物。已知:銅、氧化亞銅均為紅色固體,其中,氧化亞銅在空氣中溶于氨水得到藍色溶液。某興趣小組對此開展如下探究。
Ⅰ、設計如圖1實驗裝置,開展氫氣還原氧化銅實驗并檢驗固體產(chǎn)物。實驗開始時,先向長頸漏斗中加稀硫酸,一段時間后再點燃酒精燈。(3)氧化鈣的俗名是,作用是。(4)請同學們設計實驗,證明固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物:(寫出具體的操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。Ⅱ、探究反應生成Cu2O的變化情況。稱取若干份質(zhì)量均為0.6000g的CuO,在相同條件下分別用氫氣還原不同時間(t),檢測所得固體中Cu2O的質(zhì)量(m),結(jié)果如圖2。(5)為降低產(chǎn)物中氧化亞銅的含量,應采取的措施是。(三)用廢銅屑生產(chǎn)硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)流程如下:(已知:硫酸銅晶體易溶于水,難溶于乙醇。)
(6)“溶解”時發(fā)生的化學反應方程式為。(7)混合溶液經(jīng)過加熱濃縮、、過濾等操作,可以獲得硫酸銅晶體粗品。(8)“洗滌、干燥”過程中常用95%的酒精做洗滌劑,與水相比,優(yōu)點是。(四)用所得硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)配制成溶液,繼續(xù)實驗。
(9)判斷BaCl2溶液已經(jīng)足量的方法:將混合液靜置,向上層清液中滴加溶液,無白色沉淀生成,說明BaCl2溶液已經(jīng)足量。(10)步驟Ⅳ稱得固體質(zhì)量為2.33g,則所配硫酸銅溶液的濃度是多少?(寫出具體的解題過程)。(11)下列實驗操作會導致計算所得硫酸銅溶液濃度偏大的有(填字母)。A.步驟Ⅰ中將固液混合物轉(zhuǎn)移入過濾器時未洗滌燒杯B.步驟Ⅱ中洗滌不干凈C.步驟Ⅲ干燥不充分【答案】(1)隔絕空氣(2)硬度(3)生石灰干燥氣體(4)取適量樣品放到試管中,再向試管中加入足量的氨水,振蕩,觀察到溶液變藍,同時試管底部有紅色固體剩余,說明固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物(5)通入足量的氫氣,加熱較長的時間(6)Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O(7)降溫結(jié)晶(8)減少晶體損失,提高硫酸銅晶體的產(chǎn)量(9)氯化鋇(10)解:設所配硫酸銅溶液的濃度為x=x=6.4%答:所配硫酸銅溶液的濃度為6.4%。(11)BC【解析】(1)深埋于地下的古代青銅器能保存至今的原因除了銅的活潑性弱,不易生銹,還可能是隔絕氧氣,避免了銅和氧氣、水、二氧化的接觸,故填隔絕空氣。(2)金柔錫柔,合兩柔則剛,說明合金與純金屬的硬度不同,合金的硬度比純金屬的硬度大,故填硬度。(3)氧化鈣的俗名是生石灰,故填生石灰;氧化鈣能夠與水反應生成氫氧化鈣,能夠吸收氣體中的水分,干燥氣體,故填干燥氣體。(4)銅、氧化亞銅均為紅色固體,且氧化亞銅在空氣中溶于氨水得到藍色溶液,所以證明固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物的方法是取適量樣品放到試管中,再向試管中加入足量的氨水,振蕩,觀察到溶液變藍,同時試管底部有紅色固體剩余,說明固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物,故填取適量樣品放到試管中,再向試管中加入足量的氨水,振蕩,觀察到溶液變藍,同時試管底部有紅色固體剩余,說明固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物。(5)由圖可知,在相同條件下分別用氫氣還原氧化銅,固體中Cu2O的質(zhì)量先增加后逐漸減少,所以為降低產(chǎn)物中氧化亞銅的含量,應采取的措施是通入足量的氫氣,加熱較長的時間,故填通入足量的氫氣,加熱較長的時間。(6)由圖可知,溶解過程中發(fā)生的反應是銅和足量的稀硫酸、過氧化氫反應生成硫酸銅和水,故反應的化學方程式寫為:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O。(7)由題文可知,硫酸銅晶體易溶于水,混合溶液經(jīng)過加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等操作,可以獲得硫酸銅晶體粗品,故填降溫結(jié)晶。(8)硫酸銅晶體易溶于水,難溶于乙醇,“洗滌、干燥”過程中常用95%的酒精做洗滌劑,與水相比,優(yōu)點是減少晶體損失,提高硫酸銅晶體的產(chǎn)量,故填減少晶體損失,提高硫酸銅晶體的產(chǎn)量。(9)如果BaCl2溶液,則反應后溶液中仍含有硫酸銅,所以檢驗BaCl2溶液已經(jīng)足量的方法:將混合液靜置,向上層清液中滴加氯化鋇溶液,無白色沉淀生成,說明BaCl2溶液已經(jīng)足量,故填氯化鋇。(10)見答案。(11)A
步驟Ⅰ中將固液混合物轉(zhuǎn)移入過濾器時未洗滌燒杯,燒杯中有硫酸鋇殘留,測得的硫酸鋇的質(zhì)量偏小,最終計算所得硫酸銅溶液濃度偏小,選項錯誤;B
步驟Ⅱ中洗滌不干凈,硫酸鋇固體表面有溶液殘留,測得的硫酸鋇的質(zhì)量偏大,最終計算所得硫酸銅溶液濃度偏大,選項正確;C
步驟Ⅲ干燥不充分,硫酸鋇固體表面有水分殘留,測得的硫酸鋇的質(zhì)量偏大,最終計算所得硫酸銅溶液濃度偏大,選項正確;故填BC。16.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·二模)從古至今,鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。
一、鐵材料的認識(1)鋼鐵是目前使用較廣泛的金屬。如圖是某太陽能電池示意圖,其中不涉及到的材料是(選填字母)。a.無機材料
b.合成材料
c.復合材料(2)圖中支架采用合金鋼,相比于純鐵,它的硬度更(選填“大”或“小”)。(3)《天工開物》記載的“炒鋼”是靠鼓風并不斷攪拌熔化的生鐵使其成鋼?!俺翠摗笔菫榱私档蜕F中元素的含量。(4)鐵制品使用過程中容易生銹,實際上是鐵與空氣中的發(fā)生化學反應的過程。鐵制品表面的鐵銹,可加入稀鹽酸除去,其原理是(用化學方程式表示)。二、鐵紅(Fe2O3)的制備工業(yè)上用硫鐵礦燒渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2等)制備鐵紅的步驟如圖所示。
(5)酸浸前,將燒渣粉碎的目的是。(6)酸浸時,硫酸不能過量太多,一是節(jié)約硫酸,二是。(7)“沉鐵”過程溫度不宜過高,主要原因是。(8)“沉鐵”后過濾,濾渣中含有FeOOH,將其焙燒后可得到鐵紅,寫出焙燒時發(fā)生反應的化學方程式。三、還原性鐵粉的制備上述流程制備的鐵紅混有少量FeOOH,實驗小組取48.9g該鐵紅樣品置于裝置A中,通入CH4后加熱制備還原性鐵粉,不同溫度下測得裝置B和C的質(zhì)量變化如表所示?!举Y料】FeOOH在350℃時完全分解。加熱到500℃以上,F(xiàn)e2O3和CH4開始反應,生成鐵的其他氧化物、CO2和H2O。溫度高于700℃,生成Fe。
溫度℃裝置B/g裝置C/g室溫200.0200.0350200.9200600m201.1650202.7202.2(9)裝配好實驗裝置后,先要。(10)停止加熱后還要持續(xù)通入一段時間CH4,目的是防止倒吸和。(11)表中m=。(12)加熱到600℃時,裝置A中剩余固體的化學式為。(13)650℃時,A中剩余固體為FeO和Fe3O4的混合物,寫出裝置A中固體由Fe2O3加熱到650℃時發(fā)生反應的總化學方程式?!敬鸢浮?1)c(2)大(3)碳(4)氧氣和水(5)增大反應物接觸面積,加快反應速率,提高燒渣浸出率(6)會增加沉淀過程中氨水的用量(7)碳酸氫銨發(fā)生分解,防止氨水揮發(fā)或分解,降低產(chǎn)率(8)(9)檢查裝置氣密性(10)防止空氣進入,導致剛剛制得的鐵再次被氧化(11)201.8(12)Fe2O3?2Fe3O4?2FeO(13)【解析】(1)銅絲、鋁合金、合金鋼均屬于無機金屬材料,單晶硅屬于無機非金屬材料,塑料屬于合成材料,故不涉及材料是復合材料,選c;(2)合金是的硬度比其組成成分金屬的硬度大,合金鋼屬于鐵合金,故其相比于純鐵的硬度更大;(3)生鐵和鋼的區(qū)別是含碳量不同,生鐵含碳量高,鋼含碳量低,“炒鋼”是靠鼓風并不斷攪拌熔化的生鐵使其成鋼,故“炒鋼”是為了降低生鐵中碳元素的含量;(4)鐵生銹的條件是與氧氣和水同時接觸;鹽酸除鐵銹,是鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水,反應的方程式為;(5)酸浸前,將燒渣粉碎的目的是:增大反應物接觸面積,加快反應速率,提高燒渣浸出率;(6)硫酸與氨水反應,硫酸用量過多,會增加沉淀過程中氨水的用量;(7)“沉鐵”過程溫度不宜過高的主要原因是反應溫度過高,防止氨水揮發(fā)或分解,降低產(chǎn)率;(8)FeOOH高溫條件下分解生成氧化鐵和水,反應的方程式為;(9)做有氣體參加的反應,在組裝好裝置后要先檢查裝置的氣密性;(10)停止加熱后,A裝置內(nèi)溫度仍然很高,需要繼續(xù)通甲烷氣體,以防止空氣進入,導致剛剛制得的鐵再次被氧化;(11)由題目信息可知,加熱到500℃以上,F(xiàn)e2O3和CH4開始反應,生成鐵的其他氧化物、CO2和H2O,根據(jù)反應前后元素的質(zhì)量不變可知,生成的二氧化碳和水的關(guān)系是CO2~2H2O,根據(jù)表格分析加熱到600℃時,C裝置增加的質(zhì)量1.1g即反應生成的二氧化碳的質(zhì)量,設反應生成的水的質(zhì)量為x,則,,x=0.9g,故;(12)根據(jù)方程式及表格中350℃時,裝置B中質(zhì)量增加0.9g,計算出FeOOH的質(zhì)量為,x=8.9g,則混合物中氧化鐵的質(zhì)量為,反應生成的二氧化碳的質(zhì)量為1.1g,其中氧元素質(zhì)量為;反應生成的水的質(zhì)量為0.9g,其中氧元素的質(zhì)量為,故二氧化碳和水中含有的氧元素的總質(zhì)量為1.6g;氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為,故生成的鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量為;氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量為;生成物質(zhì)中鐵原子和氧原子的個數(shù)比為;經(jīng)過分析,生成物應為;(13)650℃時,A中剩余固體為FeO和Fe3O4的混合物,則反應的方程式為。17.(2023·江蘇鹽城·二模)金屬在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。小組同學圍繞金屬銅展開了學習Ⅰ:銅的性質(zhì)小組同學通過如圖所示實驗認識銅的性質(zhì):
(1)實驗1,觀察到火柴頭燃燒,說明銅具有的物理性質(zhì)是。(2)實驗2的現(xiàn)象是。Ⅱ:銅的冶煉銅是人類最早使用的金屬之一,煉銅工藝的發(fā)展史如圖所示。
(3)火法煉銅涉及的化學反應之一為:,該反應是。(填基本反應類型)(4)北宋沈括所著的《夢溪筆談》中記載了“濕法煉銅”的方法:“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。即在硫酸銅溶液中加入鐵,則可得到銅。該反應的化學方程式是。(5)生物煉銅是先將硫化銅(CuS)在硫桿菌的作用下與空氣中的化合生成硫酸銅。(6)電解精煉銅過程中,電能轉(zhuǎn)化為能。(7)我國古代制黃銅的原理如圖所示。
①混合均勻前常將爐甘石、木炭等原料粉碎,其目的是。②高溫
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