2025年浙江省中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點突破課件金屬及冶煉

第8課時金屬及冶煉1.了解金屬的主要物理性質(zhì)及用途,辨析金屬和非金屬。2.認(rèn)識常見金屬的主要化學(xué)性質(zhì),知道金屬活動性順序。3.列舉金屬銹蝕的條件和防止金屬銹蝕的常用方法。4.知道在一種金屬中加入其他金屬或非金屬形成合金,可以改善金屬材料的性能;了解新型金屬材料的發(fā)展與應(yīng)用。5.知道兩種金屬冶煉的原理,舉例說明金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展對社會進步的作用。6.了解廢棄金屬對環(huán)境的影響,以及金屬回收再利用的意義。焦點1考查物質(zhì)的氧化性與還原性

例1某興趣小組為了驗證氫氣的性質(zhì),做了如圖(未畫出固定導(dǎo)管的裝置)實驗,在玻璃導(dǎo)管的下端放入鎂條,在酒精燈上將銅片燒黑,然后用濕布抹去表面可能的炭黑。將燒黑的銅片插入玻璃導(dǎo)管中,并將燒黑的銅片右端部分略微露出導(dǎo)管,向小燒杯中加稀硫酸,然后在上面的玻璃導(dǎo)管口點燃?xì)錃?使銅片露出的部位處于氫焰中。實驗結(jié)束時發(fā)現(xiàn)燒黑的銅片右邊部分變成紅色,左邊還是黑色。(1)從實驗現(xiàn)象中我們可以推導(dǎo)出氫氣的化學(xué)性質(zhì)有__________________。

(2)實驗結(jié)束時燒黑的銅片右邊部分變成紅色,左邊還是黑色,請你寫出左邊還是黑色的原因:____________________________________________。

(3)能否用銅片代替鎂條進行實驗,請說明原因:____________________________________________。

可燃性、還原性左邊溫度低,沒有達(dá)到氫氣還原氧化銅的條件不能,因為銅和稀硫酸不反應(yīng),無法產(chǎn)生氫氣【解析】

(1)上面的玻璃導(dǎo)管口點燃?xì)錃?說明氫氣具有可燃性,化學(xué)方程式為2H2+O2

2H2O,銅片右邊的部位處于氫焰中,由黑變成紅,左邊仍然還是黑色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+CuO

Cu+H2O,氫氣能將氧化銅還原為銅,說明氫氣具有還原性。(2)燒黑的銅片右邊部分變成紅色,左邊還是黑色,說明氫氣與氧化銅反應(yīng)需要在加熱的條件下才會發(fā)生。(3)鎂條與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,而銅在金屬活動性順序中排在氫后面,不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),所以不能用銅片代替鎂條進行實驗。例2《天工開物》中介紹了用碳和氧化鋅在高溫條件下冶煉鋅的方法,化學(xué)方程式為2ZnO+C2Zn+CO2↑。該反應(yīng)中具有氧化性的反應(yīng)物是__________,ZnO中鋅元素的化合價為________。

【解析】在氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)物失去氧元素被還原,為氧化劑;得到氧元素被氧化,為還原劑,根據(jù)化學(xué)方程式2ZnO+C2Zn+CO2↑可知,ZnO失去氧元素被還原,是氧化劑,具有氧化性;C得到氧元素被氧化,是還原劑,具有還原性。(2)在化合物中,正負(fù)化合價的代數(shù)和為零,在ZnO中,O的化合價為-2,故鋅元素的化合價為+2。

ZnO

+2

【對點訓(xùn)練】1.根據(jù)下列實驗圖示分析問題:(1)上述三個反應(yīng)都是物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng),它們都屬于氧化反應(yīng)。氧氣在氧化反應(yīng)中提供氧,它具有__________性。從化學(xué)反應(yīng)前后氧元素化合價變化分析,氧氣在上述反應(yīng)中具有氧化性的原因是氧元素的化合價降低了。

(2)通過類比分析反應(yīng)2Na+Cl2

2NaCl發(fā)現(xiàn),該反應(yīng)中具有氧化性的物質(zhì)是________。

氧化

Cl2

A焦點2金屬與氧氣的反應(yīng)及防銹蝕

例3犯罪分子常在黃金中混熔較多的銅,冒充純金制品進行詐騙。小李要檢驗金制品中是否混有銅,他的檢驗步驟是①在酒精燈上灼燒金制品。②將灼燒后的金制品在稀硫酸中浸一段時間。如果金制品中混有銅,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________________________________________;發(fā)生的反應(yīng)是___________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。

灼燒后的金制品表面變黑,放入稀硫酸一段時間后金屬表面黑色消失,溶液變?yōu)樗{(lán)色O2+2Cu2CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O例4某項目學(xué)習(xí)小組用傳感器開展“影響鐵銹蝕因素”的探究,設(shè)計如圖1所示實驗裝置并完成實驗。實驗過程中,傳感器采集數(shù)據(jù)繪制得到如圖2的甲、乙兩幅曲線圖?！举Y料1】一定條件下,碳和氯化鈉溶液可加快鐵的銹蝕,但它們本身不參加反應(yīng)。【資料2】該實驗步驟如下:①檢查裝置氣密性。②裝藥品,將5g鐵粉和2g碳粉加入錐形瓶,并加入2mL飽和氯化鈉溶液。③立即塞緊橡膠塞,橡膠塞上已插有一支裝有5mL稀鹽酸的注射器及傳感器。④觀察現(xiàn)象,采集數(shù)據(jù)。用所學(xué)知識及以上資料信息回答下列問題:(1)實驗進行一段時間后,注射器中的鹽酸會自動注入錐形瓶內(nèi),原因是________________________________________________________________________________________________________。

鐵生銹消耗錐形瓶內(nèi)的氧氣,當(dāng)錐形瓶內(nèi)的氣壓減小到一定程度時,大氣壓將注射器的活塞下壓或鹽酸被吸入瓶內(nèi)(2)圖2甲、乙曲線圖中,0~t1段溫度升高,瓶內(nèi)壓強減小;t2~t3段溫度升高,錐形瓶內(nèi)壓強增大。解釋產(chǎn)生這兩個不同現(xiàn)象的原因。0~t1段:①鐵生銹消耗氧氣并放熱;②反應(yīng)放熱使溫度升高,壓強增大;③消耗氧氣使壓強減小。④消耗氧氣減小的壓強大于溫度升高增大的壓強,所以0~t1段總體上溫度升高,壓強減小。t2~t3段:①因錐形瓶內(nèi)氣壓減小,鹽酸自動注入錐形瓶內(nèi),鹽酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣并放出大量的熱。②溫度升高,壓強增大。③產(chǎn)生氫氣,壓強增大。④溫度升高和產(chǎn)生氫氣都使壓強增大,所以t2~t3段總體上溫度升高,壓強增大?！窘馕觥胯F生銹消耗錐形瓶內(nèi)的氧氣,當(dāng)錐形瓶內(nèi)的氣壓減小到一定程度時,大氣壓將注射器的活塞下壓或鹽酸被吸入瓶內(nèi)。

實驗123步驟將一片鋁箔在空氣中用酒精燈加熱將另一片相同鋁箔伸入充滿氧氣的集氣瓶中,引燃將一段鎂條在空氣中用酒精燈加熱現(xiàn)象鋁箔不燃燒,熔化后也不滴下,外面立即形成一層薄膜鋁箔劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光試回答下列問題:(1)進行1、2實驗的目的是研究鋁和氧氣反應(yīng)的劇烈程度是否與氧氣的_____________________有關(guān)。

(2)某同學(xué)分析2、3實驗后就得出了如下結(jié)論:不同金屬的活動性是不同的。其他同學(xué)認(rèn)為這個結(jié)論不可靠,你認(rèn)為他們的理由是________________________________________________________________________________________________。

濃度(純度、含量)

只用鎂、鋁金屬做實驗,選擇的金屬樣本種類太少或?qū)嶒炛写嬖谘鯕鉂舛群徒饘俜N類兩個變量沒有控制(3)小組同學(xué)認(rèn)為鎂和鋁的活動性可以通過與氧氣反應(yīng)的劇烈程度來比較,你認(rèn)為還可以通過______________________________________________________________的實驗來比較。

(4)在實驗1中,有同學(xué)用細(xì)針去刺破液態(tài)鋁外面的薄膜,觀察到里面的液態(tài)鋁依然沒有流出來。實驗后,同學(xué)們查閱資料獲知該薄膜是氧化鋁,其熔點明顯高于酒精燈火焰的溫度,由此推斷,刺破薄膜后液態(tài)鋁會迅速和__________反應(yīng),又會形成致密氧化膜,所以液態(tài)鋁不會流出來。

鎂、鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢(或鎂是否與可溶性鋁鹽反應(yīng)等)

氧氣焦點3金屬與鹽的反應(yīng)

例5北宋沈括《夢溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。(1)膽礬的化學(xué)式為CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素的化合價為+6,則銅元素的化合價為________。

(2)由“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”可知鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅,說明鐵的金屬活動性比銅________。

+2

強例6小明把去除氧化膜的鋁條用線拴好(線不與硫酸銅溶液反應(yīng)),浸入硫酸銅溶液中上部,除了觀察到事先預(yù)計到的現(xiàn)象外,還發(fā)現(xiàn)了一些其他現(xiàn)象:反應(yīng)一開始產(chǎn)生了較多氣泡,試管壁發(fā)燙;反應(yīng)較長時間后,鋁條周邊溶液接近無色透明,鋁條以下溶液顏色幾乎沒變,上下溶液界面清晰,分層明顯。(1)事先預(yù)計可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________。

(2)解釋試管中溶液出現(xiàn)分層的原因:________________________________________。

(3)小明對氣泡的成分提出了如下假設(shè):可能是氫氣;可能是二氧化硫;可能是氧氣;可能是……因為在實驗過程中沒有聞到刺激性的氣味,所以小明同學(xué)排除氣體是______________的可能性。

鋁條外面有紅色物質(zhì),溶液顏色變淺

硫酸鋁溶液的密度比硫酸銅溶液的小二氧化硫

(4)小明在老師的指導(dǎo)下另取相同原料做了該實驗,并用尖嘴導(dǎo)管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入洗滌液中,洗滌液中出現(xiàn)大量氣泡,點燃?xì)馀輹r發(fā)出爆鳴聲并看到火焰。老師告訴他鋁片表面產(chǎn)生的氣體就是氫氣,檢驗該氣體時,不是直接在尖嘴導(dǎo)管口點燃,而是點燃從洗滌液中冒出的氣泡。老師為什么要求小明這么操作?__________________________________________________。

小明還有一個疑問:為什么鋁放入硫酸銅溶液中會產(chǎn)生氫氣呢?小明查閱資料得知,硫酸銅溶液屬于酸性溶液,酸性溶液和酸溶液具有某些相似的性質(zhì)。防止爆炸(為了安全,氫氣沒有驗純前不能直接點燃)

【解析】

(1)從金屬和鹽發(fā)生反應(yīng)的條件可知,鋁能將銅從其鹽溶液中置換出來,所以可以預(yù)期鋁條表面有紅色物質(zhì)析出,同時由于溶液中銅離子減少,鋁離子又是無色的,故溶液顏色變淺。(2)對于溶液出現(xiàn)分層現(xiàn)象,鋁條還有剩余,而硫酸銅也有剩余,反應(yīng)已經(jīng)終止了,下面的硫酸銅溶液不能與上面的鋁條直接接觸,從溶液的密度差考慮,只能是硫酸鋁溶液的密度小于硫酸銅溶液的,導(dǎo)致硫酸銅溶液沉在下面。(3)二氧化硫具有刺激性氣味,由于實驗過程中沒有聞到刺激性的氣味,所以氣體不可能是二氧化硫。(4)對于可燃性氣體,為防止爆炸,在點燃之前必須要進行驗純?，F(xiàn)在將氣體通到洗滌劑中產(chǎn)生氣泡,一個個氣泡是相互隔離的,即使氣體不純,一個氣泡爆炸也不會引起另外氣泡自動爆炸,這樣的操作既簡單又安全。

答:自變量的設(shè)計(溶液濃度、反應(yīng)時間)、無關(guān)變量的控制(溶液體積、鐵絲、實驗溫度等)、因變量的觀測(溶液顏色的觀察)、實驗結(jié)果的比較與分析。(可設(shè)置實驗空白對照)①將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的硫酸銅溶液稀釋成4%、8%、12%的硫酸銅溶液備用。②在相同環(huán)境下,取4支相同的試管各放1根大小相同的鐵絲,分別加入5mL4%、8%、12%、16%的硫酸銅溶液。③在20分鐘內(nèi),觀察反應(yīng)溶液的變化,每隔2分鐘記錄各試管中溶液顏色。④比較不同濃度的硫酸銅溶液在相同反應(yīng)時間的溶液顏色,同時比較同一濃度的硫酸銅溶液在不同時間的顏色變化,得出溶液濃度和反應(yīng)時間對溶液顏色變化的影響。(2)列舉一個因反應(yīng)物濃度不同導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不同的例子,寫出反應(yīng)物及現(xiàn)象:__________________________________________________________。

硫在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰

【提出問題】生成的黑色固體是什么物質(zhì)?【實驗二】搭建分離裝置,經(jīng)__________、洗滌、干燥,得到少量的黑色粉末。

【查閱資料】常見的黑色不溶于水的固體有四氧化三鐵、二氧化錳、氧化銅、炭粉等。小麗猜想:黑色固體可能是氧化銅,不可能是四氧化三鐵、二氧化錳、炭粉。你認(rèn)為小麗作出如此判斷的依據(jù)是_______________________________________________。

小美猜想:黑色固體可能是氧化銅和銅的混合物。依據(jù)是量少而又細(xì)小的銅粉摻雜在氧化銅之間可能看不清。過濾根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律)

稀鹽酸(或稀硫酸)

小麗硫酸銅溶液用量不能太少焦點4對金屬活動性的認(rèn)識

例7一般來說,金屬越活潑,冶煉越困難,人類使用該金屬的時間就越遲。如圖為鐵、銅、鈉、鋅四種金屬的最早冶煉歷史年代,則甲代表的金屬是(

)A.鐵B.銅C.鈉D.鋅B【解析】金屬越活潑,冶煉越困難,人類使用該金屬的時間就越遲,鐵、銅、鈉、鋅的活動性順序為鈉>鋅>鐵>銅,甲為使用最早的金屬,應(yīng)為銅,故選B。例8人類對科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識常需經(jīng)歷漫長的探索過程,對金屬活動性規(guī)律的認(rèn)識也是如此。

(1)1625年格勞貝爾發(fā)現(xiàn)將金屬放入稀鹽酸中會“消失”,這為發(fā)現(xiàn)金屬活動性順序奠定了基礎(chǔ)。小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實驗,則會“消失”的金屬有____________。

(2)1766年卡文迪許用金屬與酸反應(yīng)制取了一種可燃性氣體,他稱之為“可燃空氣”,其實該氣體就是__________。從此為探索金屬活動性打開了新思路。

錫、鋅氫氣(3)1865年貝開托夫經(jīng)過大量的實驗得出了金屬活動性規(guī)律。小嘉運用該規(guī)律開展實驗,向硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉,溶液質(zhì)量變化如圖所示,則B點時溶液中所含的金屬陽離子有_____________。

Cu2+、Fe2+

【對點訓(xùn)練】6.將金屬X插入燒杯內(nèi)的AgNO3溶液中(如圖),觀察到溶液顏色變藍(lán)后取出X,向燒杯內(nèi)再加入一定量鋅粉,振蕩后,溶液藍(lán)色逐漸消失。(1)金屬X是________。

(2)加入鋅粉后,溶液藍(lán)色逐漸消失的原因是____________________________________________________________。

(3)實驗結(jié)束后,過濾燒杯內(nèi)的液體,則濾渣中一定含有的物質(zhì)是____________。

(4)通過實驗探究,可知三種金屬的活動性為_______________。

銅鋅與硝酸銅溶液反應(yīng),生成銅和硝酸鋅,溶液中銅離子逐漸消失銅、銀

Zn>Cu>Ag

7.為驗證Cu、Al、Fe三種金屬的活動性順序,有甲、乙、丙三名同學(xué)設(shè)計了如下方案:(溶液中Fe2+顯淺綠色、Cu2+顯藍(lán)色、Al3+無色)

金屬鋁表面有一層致密的氧化膜

Cu、Fe、Al(或Fe、Cu、Al)

(3)丙同學(xué)在FeCl2和CuCl2的混合溶液中,加入一定量的鋁粉充分反應(yīng)后,此時溶液呈淺綠色,過濾后向濾渣中加過量稀鹽酸,當(dāng)出現(xiàn)固體部分溶解且____________________________________的現(xiàn)象,可證明Cu、Al、Fe三種金屬的活動性順序。

剩余固體呈紅色或者溶液呈淺綠色焦點5金屬與酸反應(yīng)的探究

例9金屬與酸反應(yīng)會放出熱量。為深入研究金屬和酸反應(yīng)的特點,小明用如圖甲所示裝置進行實驗:在燒瓶中加入0.48g鎂和足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸,塞緊瓶塞,利用傳感器記錄160s內(nèi)燒瓶內(nèi)氣壓變化。用等質(zhì)量的鐵和鋅重復(fù)上述實驗,得到相關(guān)曲線如圖乙。(1)圖乙中,能支持鋅比鐵活動性強的證據(jù)是_______________________________________________。

一定時間內(nèi)鋅與鹽酸反應(yīng)時增大的氣壓比鐵大

(3)解釋鎂與稀鹽酸反應(yīng),0~80s燒瓶內(nèi)氣壓發(fā)生如圖乙變化的原因:________________________________________________________________________________。

0~40s,鎂與鹽酸反應(yīng)生成氫氣并放出大量的熱,氣壓快速增大;40~80s,溫度降低,氣壓下降【解析】

(1)活動性的強弱,可以轉(zhuǎn)換成比較一定時間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的量,氫氣的量在本實驗中是轉(zhuǎn)換成相同時間氣壓的變化量,所以鋅比鐵活動性強的證據(jù)是一定時間內(nèi)鋅與鹽酸反應(yīng)時增大的氣壓比鐵大。(3)鎂與鹽酸反應(yīng)氣壓的變化先增大后減小,增大的因素有兩個,一是產(chǎn)生氫氣,二是反應(yīng)放熱;減小的因素是溫度降低;0~40s,鎂與鹽酸反應(yīng)生成氫氣并放出大量的熱,氣壓快速增大;40~80s,溫度降低,氣壓下降。【對點訓(xùn)練】8.金屬與酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),其反應(yīng)速率除受反應(yīng)物的性質(zhì)影響外,還受溫度、酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、固體表面積大小等因素影響。現(xiàn)探究質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響,實驗室提供秒表、圖甲器材和顆粒均勻的鋅粒、鐵片、銅片、2%稀鹽酸、4%稀鹽酸、2%稀硫酸、碎冰、水等藥品。(1)請選擇合適器材和藥品,設(shè)計實驗寫出步驟(可配圖說明)。①檢查氣密性:連接試管和廣口瓶,往長頸漏斗中加水,液面不持續(xù)下降。(只回答“檢查裝置氣密性”也可)②裝藥品:在燒杯中加入碎冰和一定量的水,往分液試管中裝入鋅粒,把試管放入燒杯內(nèi)的冰水中,用鐵架臺固定,連接好其他裝置。③開始反應(yīng)和測量:打開止水夾,往漏斗中倒入一定量的2%稀鹽酸,記錄一定時間內(nèi)量筒中的水量(或記錄量筒中的水達(dá)到一定體積時所需的時間;合理均可)④取等量的鋅粒與4%稀鹽酸進行反應(yīng),重復(fù)上述實驗。⑤用鐵片代替鋅粒,重復(fù)上述實驗(或“多次實驗”等能體現(xiàn)避免實驗偶然性的均可)。(如把第③④步驟改為一次實驗,通過比較每隔一定時間內(nèi)量筒中水的體積,以判斷產(chǎn)生氣體的速度等合理均可)(2)實驗結(jié)論:其他條件都相同時,酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)越快。圖乙是某資料中鐵與2%稀硫酸在恒溫條件下,生成氫氣體積隨時間變化的圖像。請根據(jù)實驗結(jié)論,對曲線進行適當(dāng)?shù)男薷?使其更合理。

如圖:焦點6金屬的冶煉與回收

例10青瓷的“翠色”與其燒制時窯爐內(nèi)的CO和釉料中的Fe2O3的反應(yīng)有關(guān)。如圖甲所示為我國古代窯爐的結(jié)構(gòu)示意圖,其中木炭從窯口送入燃燒室燃燒,通過反應(yīng)生成CO;CO和Fe2O3在不同溫度下的固態(tài)產(chǎn)物有所不同,如圖乙所示為CO還原Fe2O3時,固體殘留率(固態(tài)產(chǎn)物質(zhì)量與參與反應(yīng)的Fe2O3質(zhì)量之比)隨溫度的變化曲線。(1)為了提高窯爐內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù),可采取的措施有________(填字母)。

A.相對增加燃料用量B.相對增加空氣鼓入C.增加排氣口數(shù)量D.減少排氣口數(shù)量(2)現(xiàn)已知,青瓷的“翠色”是CO和Fe2O3反應(yīng)生成的固態(tài)產(chǎn)物FeO所致,為了獲取“翠色”,窯爐內(nèi)的溫度應(yīng)控制在_____________℃(選填“550~600”“650~700”或“>750”)。

(3)當(dāng)溫度達(dá)到750~800℃時,發(fā)生的主要反應(yīng)是_____________________________。

AD

650~700

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

【解析】

(1)為了提高窯爐內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù),可以相對增加燃料用量(促進不完全燃燒,得到更多的一氧化碳)、減少排氣口數(shù)量(促進碳和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳)。故選:AD。(2)青瓷的“翠色”是CO和Fe2O3反應(yīng)生成的固態(tài)產(chǎn)物FeO所致,氧化鐵在高溫下和一氧化碳反應(yīng)生成氧化亞鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為Fe2O3+CO2FeO+CO2,根據(jù)化學(xué)方程式可知,氧化亞鐵與氧化鐵的質(zhì)量比=(56+16)×2∶(56×2+16×3)=0.9,即固體殘留率(固態(tài)產(chǎn)物質(zhì)量與參與反應(yīng)的Fe2O3質(zhì)量之比)=90%,根據(jù)固體殘留率隨溫度的變化曲線可知,為了獲取“翠色”,窯爐內(nèi)的溫度應(yīng)控制在650~700℃。(3)當(dāng)溫度達(dá)到750~800℃時,固體殘留率為70%,可見氧化鐵已經(jīng)全部被還原為鐵,故發(fā)生的主要反應(yīng)是Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2?！緦c訓(xùn)練】9.人類對材料的發(fā)現(xiàn)和使用經(jīng)歷了從石器、青銅器、鐵器到鋁的大規(guī)模使用等漫長的征程。請回答:(1)我國最早使用的合金是__________。

(2)我國是最早采用濕法冶銅的國家。文獻記載“膽銅法”:用鐵與“膽水”(含CuSO4)反應(yīng)獲得銅。鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

(3)下列金屬礦物中,可以用來煉鐵的是_______(填字母)。

A.赤銅礦(Cu2O)

B.赤鐵礦(Fe2O3)

C.軟錳礦(MnO2)青銅

Fe+CuSO4===Cu+FeSO4

B

(4)鋁由于化學(xué)性質(zhì)活潑,不能用碳、氫氣等還原其氧化物獲得,科學(xué)家曾經(jīng)用金屬鈉在高溫條件下置換鋁的方法制取,化學(xué)方程式可表示為_____________________________,由于此法制取的鋁很昂貴,故鋁元素雖然在地殼中含量高,也無法得到大規(guī)模的開采利用。直到19世紀(jì)初,電解技術(shù)的應(yīng)用,才使得鋁大量廉價生產(chǎn)。下圖為用鋁土礦煉制鋁的生產(chǎn)流程。

6Na+Al2O32Al+3Na2O

現(xiàn)有含Al2O351%的鋁土礦200t,經(jīng)上述反應(yīng)后可制得鋁_________t(假設(shè)上述各步反應(yīng)中,鋁元素一共損失10%。計算結(jié)果精確到小數(shù)點后一位)。

48.6

還原黑色粉末變成紅色

氧化銅中氧元素將尾氣點燃焦點7氫氣、一氧化碳、木炭的性質(zhì)

例11思維模型的建構(gòu)既方便于問題的解決,又能促進深度學(xué)習(xí)。某科學(xué)研究小組同學(xué),在研究了氣體檢驗專題內(nèi)容后,認(rèn)為氣體檢驗的關(guān)鍵是干擾氣體的界定,判斷標(biāo)準(zhǔn)是對后續(xù)實驗是否會產(chǎn)生干擾。于是在老師的指導(dǎo)下對解決“氣體檢驗”類問題建構(gòu)了如下思維模型:氣體檢驗→氣體凈化→氣體轉(zhuǎn)化→氣體檢驗→尾氣處理【模型應(yīng)用】同學(xué)們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產(chǎn)物成分,應(yīng)用思維模型設(shè)計了如圖甲實驗方案(固定裝置未畫出),將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。(1)實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍(lán),B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁,D裝置中的澄清石灰水不變渾濁,由此可得出該氣體產(chǎn)物的成分為____________________。

(2)圖甲實驗方案中,裝置C和D歸屬于上述思維模型中的____________環(huán)節(jié)。

H2O、CO2、CO

氣體凈化【改進創(chuàng)新】小金同學(xué)認(rèn)為,原氣體產(chǎn)物中的CO2對CO的檢驗不會產(chǎn)生干擾,于是從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā),對圖甲方案進行了改進與創(chuàng)新,去掉B、C、D裝置,替換F、G裝置,改用圖乙所示的裝置對該氣體產(chǎn)物的成分進行探究。在實驗中,小金先從A處通一段時間混合氣體,再點燃E處酒精燈加熱,觀察現(xiàn)象,也實現(xiàn)了氣體產(chǎn)物成分的檢驗。(3)實驗中,小金在加熱前先通一段時間的混合氣體,其目的是_________________________________________________。

(4)實驗中,判斷E中玻璃管內(nèi)空氣已排凈的實驗現(xiàn)象是_________________________。排盡裝置內(nèi)空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸,并檢驗CO2

H裝置中澄清石灰水變渾濁【解析】

(1)A裝置中的無水硫酸銅變藍(lán),說明混合氣體中有水;B中澄清石灰水變渾濁,說明混合氣體中有二氧化碳;D中澄清石灰水不變渾濁、F中澄清石灰水變渾濁,說明有氣體還原氧化銅時生成二氧化碳,故混合氣體中有一氧化碳。(2)C、D裝置的作用是吸收二氧化碳,防止混合氣體中的二氧化碳對一氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾,所以屬于上述思維模型中的氣體凈化環(huán)節(jié)。(3)若混合氣體中有可燃性氣體,可燃性氣體與空氣混合加熱會發(fā)生爆炸,在加熱前先通一段時間的混合氣體可以防止加熱時發(fā)生爆炸,且還可以檢驗混合氣體中是否有二氧化碳。(4)E處酒精燈未點燃,從A處通一段時間混合氣體,剛開始H裝置中左側(cè)導(dǎo)管中排出的是裝置中的空氣,當(dāng)H裝置中澄清石灰水變渾濁時,則證明裝置中的空氣已經(jīng)被完全排出,混合氣體開始通入H裝置中?！緦c訓(xùn)練】11.小金通過實驗研究一氧化碳和氧化銅的反應(yīng),其操作步驟及觀察到的現(xiàn)象如下:步驟1:連接裝置并檢查裝置氣密性。步驟2:按圖甲所示向雙具支試管內(nèi)加入木炭粉和氧化銅,用向上排空氣法使雙具支試管內(nèi)集滿二氧化碳后塞上帶有導(dǎo)管和癟氣球的橡膠塞。步驟3:按圖乙所示將雙具支試管固定在鐵架臺上,并使木炭粉平鋪于試管底部:用酒精噴燈加熱氧化銅一段時間,未觀察到明顯現(xiàn)象。步驟4:將酒精噴燈移至木炭粉處,加熱一段時間,觀察到氣球明顯脹大;再次將酒精噴燈移至氧化銅處,加熱一段時間,觀察到黑色粉末變?yōu)樽霞t色固體。(1)步驟2中,可用燃著的木條檢驗二氧化碳是否集滿,燃著的木條應(yīng)_________________