第九单元 金属
第一节 常见的金属材料
学习目标
了解常见金属的物理性质,认识金属材料在日常生活和工农业生产中的重要用途。(重点)
2、知道常见的合金,理解合金性质的优越性。(重点)
3、知道重要的铁矿石和炼铁的基本原理,会判断氧化剂和还原剂。(重难点)
考点关注
金属的物理性质。(常考点)
2、常见的合金(常考点)
3、金属冶炼(常考点)
知识点1、金属的物理性质(重点)
金属材料包括:金属和合金
金属的物理性质
⑴、共性:大多数有金属光泽、密度和硬度较大、熔点和沸点较高、有延展性(可以拉成细丝,可以展成薄片)、具有良好的导电导热性能、常温下金属大都是固体(汞除外)
⑵、特性:
汞为液态、铜为紫红色,金为黄色,而铁粉则为黑色。
⑶、金属与非金属物理性质的比较
⑷金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最高的金属元素──钙
目前世界年产量最高的金属──铁
导电、导热性最好的金属──银
硬度最高的金属──铬
熔点最高的金属──钨
熔点最低的金属──汞
(编写要求:教材中知识点和拓展点的讲解,要注意用精练的语言归纳、总结主要内容,重要的定义、概念要做重点标注,实验操作、过程等尽量用实验图体现,做对比的内容尽量用表格体现,避免大段文字叙述,此部分内容可参照《学霸笔记》、《教材帮》等)
☆尖子生笔记☆
【规律方法】×××××
【易错点津】×××××
【化学常识】
1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
铁比铅的硬度大,且铅有毒
银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
银的成本比铜高
为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝,通电后锡会熔化,灯丝会熔断,灯泡不能正常发光。
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?
铬比铁的硬度大,耐磨,耐腐蚀性强,且美观。
如果镀金会怎样?
镀金虽然美观,但成本高,不耐磨
【拓展延伸】×××××
(编写要求:左右栏对照讲解,根据左栏的讲解内容合理设置,四个小栏目可以分开设置,也可以都设置,注意左右栏的页面要合适,根据此栏宽进行内容的编写,不要随意修改)
知识点2、合金及其应用(重点)
1、定义:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成具有金属特性的物质。
2、合金与组成他们的金属的性质差异
①颜色更鲜艳
②硬度大
③抗腐蚀能力强
④熔点低
3、常见合金
铁的合金——生铁和钢
b、铜的合金——黄铜(铜、锌合金)、青铜(铜、锡合金)
c、铝合金——硬铝
⑷常见合金的主要成分、性能和用途
【规律方法】
区分黄铜和黄金
⑴灼烧,能变色的是黄铜,不变色的是黄金;
⑵放入酸溶液中,能产生气泡的是黄铜,反之,为黄金。
【易错点津】
【化学常识】
1、钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好,即使把它们放在海水中数年,取出后仍光亮如新,其抗腐蚀性能远优于不锈钢,因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等。
钛合金与人体有很好的“相容性”因此可用来制造人造骨。
用来铸造硬币的金属材料需要具有的性质:
资源丰富、无毒轻便、耐磨耐腐蚀、美观、易加工
【拓展延伸】
合金的形成是物理变化;生铁炼钢是通过碳燃烧生成二氧化碳而降低碳的含量成为钢,是化学变化;
生成和生活中用到的金属材料大部分是合金而不是纯金属;
知识点3、金属的冶炼(重点、难点)
矿石的选择
常用:赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿
FeCO3、黄铁矿FeS2,
通常用赤铁矿或磁铁矿,原因是含铁量高,不产生二氧化硫。
铁的冶炼
⑴装置
⑵步骤:
①组装仪器
②检查装置的气密性
③加入氧化铁
④通入一氧化碳
⑤用酒精喷灯加热
⑥反应完全后停止加热
⑦继续通一氧化碳直到玻璃管冷却。
⑶相关反应、作用
①
现象:固体由红色变成黑色
②CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O
现象:澄清石灰水变浑浊
作用:检验生成的气体是二氧化碳
③
作用:点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气
⑷实验现象:
红色粉末变为黑色,澄清石灰水变浑浊
氧化反应与还原反应
还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应,又叫失氧反应。
氧化反应:物质和氧发生的反应叫氧化反应,又叫得氧反应。
归纳:
【规律方法】
1、实验室炼铁操作要点口诀
一通、二点、三灭、四停、五处理。
2、得氧氧化,失氧还原
若要论剂,正好相反
【易错点津】
注意①实验前要先检查装置的气密性;
②要先通一氧化碳后加热,以防一氧化碳与空气混合加热引起爆炸;
③实验完毕后,先撤掉酒精灯,继续通一氧化碳至试管冷却,以防止空气进入将铁氧化;还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管,使之炸裂。
④尾气中的一氧化碳要点燃或用收集等方法处理。
【化学小常识】
【拓展延伸】
高炉炼铁
2.原理:
流程
题型1有关金属的物理性质、合金的考察
【例1】(2017?玉林中考)下列有关金属的说法错误的是( )
A.铜能导电
B.银能与稀盐酸反应
C.镁的活动性比铁强
D.铝具有良好的抗腐蚀性
【解析】:A、铜具有优良的导电性,能导电,故选项说法正确.
B、银的金属活动性比氢弱,不能与稀盐酸反应,故选项说法错误.
C、在金属活动性顺序中,镁排在铁的前面,镁的活动性比铁强,故选项说法正确.
D、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,铝具有良好的抗腐蚀性,故选项说法正确.
【答案】:B.
【解题策略】熟悉常见金属的物理性质,如:延展性、导电性、导热性等;理解并掌握合金的定义,知道合金是混合物,其熔点通常比纯金属的低,耐腐性更好,硬度、强度比纯金属高;知道生铁、黄铜等常见合金的主要成分。
【针对性训练1】.(2017?玉林中考)下列物质中不属于合金的是( )
A.玻璃钢 B.黄铜 C.生铁 D.硬铝
【针对性训练2】(2017·湘潭中考)金属的用途很广,我们应该保护好金属资源.回答以下问题:
(1)金属能用于做炊具,是因为金属具有 (填“导电性”或“导热性”);
(2)黄铜片和铜片相比较,硬度较大的是 ;
【针对性训练3】(2017?广西北部湾经济区中考)关于银的性质描述中,属于化学性质的是( )
A.银是银白色的 B.银不易与氧气反应
C.银具有优良的导电性 D.银具有良好的延展性
题型2、炼铁的原理和注意事项
【例3】(2017?眉山中考)某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应.下列说法错误的是( )
A.该实验装置应增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C.NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体
D.反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
【解析】:A.一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,装置末端处添加尾气处理装置,目的是防止一氧化碳污染空气,故正确;
B.因为一氧化碳具有可燃性,如果玻璃管中有空气,在加热的情况下可能引起爆炸,故实验开始要先通入一氧化碳至空气排完,再加热药品,故正确;
C.氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以可以用Ca(OH)2溶液来检验产生的CO2气体,故正确;
D.盐酸不但与铁反应,也能与氧化铁反应,所以不能加入盐酸并过滤的方法得到铁,故错误.
故选D
【答案】:D
【解题策略】金属冶炼的原理是利用还原剂(通常是一氧化碳,另外也有碳、氢气)和金属氧化物反应,得到金属单质。要准确书写一氧化碳和铁矿石炼铁的化学方程式,及实验室炼铁的操作注意事项:如开始先通一氧化碳排空,结束时,要等装置冷却后再停止通一氧化碳,防止铁被氧化;为防止污染空气,尾气一样要点燃或收集等。
【针对性训练4】
(2017·滨州中考)某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验,他那就工业炼铁的化学原理,试按要求填空:
(1)硬质玻璃管中观察到的现象是 ,写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 .
(2)实验中首先通入一氧化碳的目的是 .
(3)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 .
【针对性训练5】
(2017?永州中考)如图为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去).
实验步骤如下:
Ⅰ.连接好装置,冰检查装置的气密性;
Ⅱ.装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
Ⅲ.实验结束,先撤去酒精喷灯,继续通CO直至 玻璃管冷却:
回答下列问题:
(1)实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑,说明Fe2O3转化为 (填化学式),B瓶中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为 .【来源:21·世纪·教·网】
(2)步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯,继续通CO直至玻璃管冷却的目的是 .
(3)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法:
①收集多余的CO
②检验并吸收反应生成的CO2
上述说法中正确的
A.只有①B.只有②C.是①和②
题型3、流程图或设备考察金属的冶炼
【例4】(2017·成都中考)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图
已知生铁的含量含碳量为 2%-4.3%钢的含碳量为 0.03%-2%。
(1)反应:①Fe2O3+CO 高温 2Fe+3CO,②Fe2O3+C 高温 2Fe+3CO。属于置换反应的是
,用于高炉炼铁的原理是 (填序号)
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的化学式是 。 炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3),其中硅元素的化合价是 。
(4)炼钢炉中,通入纯氧的目的是 。将钢锭轧成钢板,体现了 金属的 性。
(5)钢铁制品可能会生锈,写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 。
【解析】(1)一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。故选②;高炉炼铁是利用了一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,故选①
(2)影响反应速率的因素有:温度、催化剂、反应物的接触面积等,炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是增大反应接触面积,加快反应速率;
(3)空气的主要成分是氮气和氧气,氮气化学性质稳定,不参与炼铁的反应,热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体是氮气,化学式是N2;化合物中元素的化合价的代数和为零,硅酸钙中钙元素显+2价,氧元素显-2价,则硅的化合价为+4;
(4)生铁和钢的主要区别是碳的含量不同,其中生铁含碳量较高,炼钢的过程就是将碳燃烧,使碳转化为二氧化碳的过程,通入纯氧,有利于的碳燃烧,使生铁中的碳转化为二氧化碳,降低生铁中碳含量;
(5)氧化铁和硫酸反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O。
【答案】 (1)②;①
(2)增大反应接触面积,加快反应速率
(3)N2;+4
(4)使生铁中的碳转化为二氧化碳,降低生铁中碳含量
(5)Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
【解题策略】仔细观察流程图,将题中信息和所学知识联系起来,用所学知识回答相应问题。
【针对性训练6】(重庆)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应,其中就涉及到碳及其化合物的相互转化.请回答下列问题.
(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应,其化学方程式为 .
(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应,高温其化学方程式为 .
(3)生成生铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,该反应中发生氧化反应的物质是
(填序号).
A.Fe2O3??? B.CO??? C.Fe??? D.CO2
(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2,将高炉气体通入足量的氢氧化钠溶液中,发生反应的化学方程式为 .
【针对性训练7】
由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如下. ①上述流程中的物质属于氧化物的是________,属于金属单质的是________,TiO2中钛元素的化合价是________.②步骤Ⅰ中,FeO和碳反应生成二氧化碳和铁,化学方程式是________,该反应中还原剂是________③步骤Ⅲ的基本反应类型是_______
题型4、和金属冶炼有关的化学计算
【例4】(2017?广安中考)用足量的CO还原8.0g某种铁的氧化物,生成的气体全部被足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀12.5g,则这种铁的氧化物可能是( )
A.FeO B.Fe2O3与Fe3O4的混合物
C.FeO与Fe3O4的混合物 D.Fe3O4
解:设二氧化碳质量为x,
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,
44 100
x 12.5g
=,
x=5.5g,
5.5g二氧化碳中氧元素质量为:5.5g××100%=4g,
氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁和一氧化碳反应的化学方程式为:
FeO+COFe+CO2,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,
由反应的化学方程式可知,反应生成的二氧化碳中的氧元素一半来自于一氧化碳,一半来自于铁的氧化物,
因此铁的氧化物中氧元素质量为:4g÷2=2g,
8.0g某种铁的氧化物中氧元素质量分数为:×100%=25%,
氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁中氧元素质量分数分别是:×100%=22.2%,×100%=30%,×100%=27.6%,21世纪教育网版权所有
由以上计算可知,这种铁的氧化物不可能是氧化亚铁、Fe2O3与Fe3O4的混合物、Fe3O4,可能是FeO与Fe3O4的混合物.
故选:C.
【解题策略】
①带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量
②纯物质的质量= 不纯物质的质量×物质的质量分数
③不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数
④矿石中铁元素的质量=生成物中铁元素的质量
【针对性训练8】某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,该厂理论上可以日产Fe98%的生铁多少t?
【针对性训练9】(2017?眉山中考)某化学兴趣小组为测定某有机物(含C、H、O三种元素)中各元素的质量比,用如图实验装置(部分夹持装置略去)进行探究.
提示:装置C中发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
实验数据:
读数
反应前质量/g
反应后质量/g
电子天平a
217.0
222.4
电子天平b
150.0
158.4
请计算该有机物中各元素的质量比(写出计算过程)..21-cn-jy.com
【答案】6:1:8
1、(2017·广州)下列有关金属材料说法正确的是
A.铁片在海水中不易生锈
B.钢是纯铁
C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜
D.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)
2、下列关于合金的说法正确的是( )
A.合金是化合物
B.多数合金的熔点高于组成它的成分金属的熔点
C.合金的硬度一般比各成分金属的硬度大
D.合金只能由金属与金属熔合而成
3、金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( )
A.硬度很大、熔点很高
B.是银白色的固体
C.易与酸反应产生氢气
D.能够导电、导热
4、右图是一氧化碳还原氧化铁的部分实验装置,关于该实验说法中正确的是( )
A.充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡
B.在实验过程中,黑色的粉末会逐渐变成红色
D.在实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气中
5、(2017?株洲中考)用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是( )
A.560t B.571t C.577t D.583t
6、(2017?眉山中考)某同学用下图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是
A.该实验装置应增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C.NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体
D.反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
7、(2017?遂宁中考)(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点);
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是 ;
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 ;
A、陶瓷碗 B、不锈钢炊具 C、橡胶手套D、铜质水龙头
(4)钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是 .
8、(2017?本溪中考)铁是目前世界年产量最高的金属.请回答.
(1)生活中,用铁锅炒菜是利用了金属铁的 性.
(2)验证铁和铜的金属活动性顺序,除铁外还需要用到的一种试剂是 .
(3)小倩同学根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验.
①实验开始时,应先给氧化铁加热还是通一氧化碳? .
②加热一段时间后,A装置玻璃管内的现象是 ,反应的化学方程式为 .
③你认为该装置是否需要添加尾气处理装置并说明理由 .
9、(2017?济南外国语一模)如图为某同学利用锌和稀硫酸制取氢气,并按照A→D→E1→E2的顺序连接装置,测定氧化铁样品中的氧化铁的质量分数(杂质不参加反应)。
取样品10g,得到如下两组数据:
反应前
完全反应后
A组
D中璃管和氧化铁样品的质量共42.5克
玻璃管和固体物质的质量共40.1克
B组
E1中洗气瓶和其中物质的质量共180.0克
洗气瓶和其中物质的质量共183.2克
①D装置中观察到的实验现象为 .
②应该选择 组的实验数据来计算样品中的氧化铁的质量分数,结果为 .
③若要使两组数据计算得到的结果一样,提出你的具体改进建议 .
(2017?烟台中考)某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体(以下简称“合成气”)中含有生成的氢气和一氧化碳,同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气,进行了如图所示的实验.2-1-c-n-j-y
查阅资料知,氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水;氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水.
(1)请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式 .
(2)实验开始前要先通一会“合成气”,然后再点燃B处的酒精喷灯,目的是 .
(3)装置C和D的连接顺序颠倒,会影响实验操作,原因是 .
(4)实验结束后,测得装置A、C、D的质量均增加,其中装置C增加了3.6g,装置D增加了3.3g.假设加热时“合成气”在装置B中反应完全,则可推断出该“合成气”的组成物质为 (写化学式).
(5)装置A与E在实验过程中的作用分别是 、 , .
参考答案
【针对性训练】
1、【解析】:A、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料,属于复合材料;
B、黄铜属于铜的合金;
C、生铁属于铁的合金;
【答案】:A.
2、【解析】:(1)金属具有导热性,所以可用制炊具;故填:导热性;
(2)黄铜片的硬度比铜片的硬度大,故填:黄铜片;
【答案】(1)导热性;
(2)黄铜片;
3、【解析】:A、银是银白色的,不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质;
B、银不易与氧气反应,即银的化学性质不活泼,属于物质的化学性质;
C、银具有优良的导电性,不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质;
D、银具有良好的延展性,不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质.
【答案】B.
4、【解析】:(1)红色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳,所以玻璃管中出现的现象是红色固体变为黑色,其化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;故填:红色固体变为黑色;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(2)因为一氧化碳具有可燃性,能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸,所以实验开始时应先通一氧化碳再加热,目的是赶尽玻璃管内的空气,防止加热爆炸;故填:赶尽玻璃管内的空气,防止加热时爆炸;
(3)由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染,可用点燃的方法将一氧化碳燃烧掉,防止污染空气;故填:除去多余的CO,防止污染空气.
【答案】(1)红色固体变为黑色;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(2)赶尽玻璃管内的空气,防止加热时爆炸;
(3)除去多余的CO,防止污染空气.
5、【解析】:(1)A处玻璃管中的氧化铁在高温的条件下被一氧化碳还原为铁,同时生成二氧化碳气体,铁粉是黑色的,二氧化碳与B装置中澄清的石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故填:Fe;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)实验结束后继续通入一氧化碳到玻璃管冷却,目的是防止生成的铁被空气中的氧气氧化;故填:防止生成的铁被空气中的氧气氧化;
(3)澄清石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以盛满石灰水的B装置在此实验中的作用是检验并吸收反应生成的CO2;故填:B.
【答案】:(1)Fe;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)防止生成的铁被空气中的氧气氧化;
(3)B.
6、【解析】:(1)焦炭充分反应生成二氧化碳,化学方程式为C+O2?点燃CO2;
(2)炼铁高炉内焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:C+CO2高温2CO;
(3)由反应式可知,氧化铁在反应中失去了氧,发生了还原反应,是氧化剂,一氧化碳在反应中得到氧是还原剂;
(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2,其中能与人体血红蛋白结合使人中毒的气体是CO;
【答案】(1)C+O2点燃?CO2;(2)C+CO2高温2CO;(3)B;(4)CO(或一氧化碳).
7、素的化合物叫氧化物,上述流程中的物质属于氧化物的有FeO和TiO2?;属于金属单质有Fe、Mg、Ti;TiO2中氧的化合价为-2,则根据物质的化合价代数和为零,得出钛的化合价为+4;②已知反应物和生成物,写出反应的化学方程式,用观察法配平,2FeO+C=CO2↑+2Fe;其中C作还原剂,化合价升高;③金属镁置换出金属钛,步骤Ⅲ的基本反应类型为置换反应.【答案】①FeO和TiO2?;Fe、Mg、Ti;+4②2FeO+C=CO2↑+2Fe;C;③置换反应
8、
9、【解析】:反应生成水的质量为:222.4g﹣217.0g=5.4g,水中氢元素质量为:5.4g××100%=0.6g,
C装置中增重:158.4g﹣150.0g=8.4g,
设有机物和氧气反应生成二氧化碳质量为x,
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,C装置中增重质量
88 32 88﹣32=56
x 8.4g
=,
x=13.2g,二氧化碳中碳元素质量为:13.2g××100%=3.6g,
则有机物中氧元素质量为:9.0g﹣3.6g﹣0.6g=4.8g,
该有机物中碳、氢、氧三种元素的质量比为:3.6g:0.6g:4.8g=6:1:8,
答:该有机物中碳、氢、氧三种元素的质量比为6:1:8.
【答案】6:1:8
1、
【解析】铁片在海水中更容易生锈,钢是铁的合金,合金的硬度比纯金属的要高,故黄铜(铜锌合金)硬度高于纯铜;铝片表面易生成一层致密的氧化膜。故选C。
【答案】C
2、
【解析】合金中各成分都是以单质形式存在的,因此合金是混合物,A项错误;合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点都低,B项错误;合金的硬度比组成它的各成分金属的硬度都大,是合金具有的重要性质,C项正确;合金也可以是金属与非金属熔合而成的,比如生铁就是铁碳合金,D项错误。
【答案】 C
3、
【解析】一些金属的硬度很小,熔点较低,如钠等,A项错误;一些金属的颜色不是银白色的,如铜是紫红色的,B项错误; 铜不能和稀盐酸反应,C项错误;金属都有良好的导电性、导热性,D项正确。
【答案】D
4、
【解析】一氧化碳与氧化铁反应会生成铁,而铁能与稀盐酸反应生成氢气,故A正确;氧化铁呈红色,铁粉呈黑色,因此实验过程中的现象是红色粉末逐渐变为黑色,故B错误;氧化铁的主要成分为Fe2O3,而不是FeO,该实验发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故C错误;实验过程中产生的尾气含有未反应的一氧化碳,直接排放到空气中会污染空气,故D错误。
答案:A
5、
【解析】:设理论上可炼出含铁97%的生铁质量为x.
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% 97%x
x≈577t
【答案】C
6、
【解析】A、尾气中有一氧化碳,排放到空气中会污染空气,故需要将尾气收集或点燃;B、加热或点燃可燃性气体与空气的混合物易发生爆炸,加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气,防止发生爆炸;C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成易溶的碳酸钠,反应无明显现象;氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,产用于验证二氧化碳;D、铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe和Fe2O3的混合物,不可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
【答案】D
7、
【解析】:(1)根据如图金属应用实例可以看出,金属具有的物理性质有导电性、导热性,故填:导电性、导热性
(2)生铁和钢性能不同的原因是二者含碳量不同,故填:含碳量不同;
(3)不锈钢炊具和铜质水龙头属于金属材料制成的,故填:BD;
(4)钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是钙、锌、铁、铜.故填:钙、锌、铁、铜.
【答案】(1)导电性、导热性(2)含碳量不同;(3)BD;(4)钙、锌、铁、铜.
8、【解析】:(1)铁锅炒菜是利用铁锅能将煤气燃烧放出的热量传递给菜,利用了铁的导热性;
(2)要比较铁、铜的金属活动性顺序,可以利用在金属活动性顺序中,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,因此选择了铁的同时,还需要选择可溶性铜盐溶液,如硫酸铜溶液、氯化铜溶液等;
(3)①CO具有可燃性,与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸,因此应先通入CO排尽玻璃管中的空气,然后再点燃加热氧化铁的酒精灯,故实验开始时应先通CO再加热;②A装置中一氧化碳与氧化铁(红棕色)反应生成铁(黑色)和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
③尾气从装置A排出后,二氧化碳被装置B中氢氧化钠溶液所吸收,一氧化碳进入装置B被收集,溶液被排出到烧杯中,所以尾气无需再进行处理。
【答案】:(1)导热;(2)CuSO4(合理即可);
(3)①先通一氧化碳;
②红棕色粉末变黑;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
③不需要,因为未反应的CO进入B装置中,不会逸散到空气中(合理即可)
9、
【解析】:(1)①要收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,就要把杂质氯化氢气体和水蒸气除去,氯化氢气体与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,因此可以除去氯化氢气体,水蒸气用浓硫酸除去;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,因此仪器的连接顺序为:ACEG;
②大理石主要成分碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
③要除去废液中剩余的少量盐酸,需加入过量的能和盐酸反应的药品,熟石灰、纯碱﹣﹣碳酸钠、石灰石均可与盐酸反应,但要得到较纯净的中性液体,只能加入石灰石,然后过滤除去过量的石灰石和杂质即可,不能用熟石灰和纯碱,是因为这两种药品溶于水溶液显碱性,加入过量药品后无法得到中性液体;
(2)①在A处可观察到的实验现象是:玻璃管里的粉末由红色逐渐变成黑色;
②A组数据可以根据固体的质量变化求出氧化铁的质量分数,B组数据由于可能存在氢气中混有的水蒸气的干扰,导致无法准确求出氧化铁的质量分数;
固体前后质量变化是:42.5g﹣40.1g=2.4g.
设氧化铁的质量为X.
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2. 固体质量变化
160 112 48
X 2.4g
=
X=8g.
则样品中氧化铁的质量分数为:×100%=80%.
③排除气体中水蒸气干扰,可在通入D装置前将气体通入浓硫酸进行干燥;
【答案】:(1)①ACEG;②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;③向废液中加入过量的石灰石,然后过滤;
【解答】解:(1)由题意可知,甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应生成了一氧化碳和氢气,反应的化学方程式 为:CH4+H2O3H2+CO.
(2)由于合成气是可燃性的气体,实验开始前要先通一会“合成气”,然后再点燃B处的酒精喷灯,目的是:排净玻璃管中的空气,防止高温时引起爆炸.
(3)由于在该实验过程中需要测定生成的水蒸气的质量,装置C和D的连接顺序颠倒,会影响实验操作,原因是不能准确地测出生成水的质量;
(4)由A的质量增加,说明了混合气体中含有水蒸气;C装置增加的质量是生成的水的质量,原气体中含有氢元素,且氢元素质量=3.6g××100%=0.4g;D装置增加的质量是反应生成的二氧化碳的质量,且碳元素质量=3.3g××100%=0.9g;甲烷气体中C、H元素质量比=12:(1×4)=3:1,则混合气体中C、H元素质量比=0.9g:0.4g=9:4,因此可判断混合气体中含有甲烷同时含有CO、H2气体,所以,则可推断出该“合成气”的组成物质为:CO、H2、CH4、CO2.
(5)装置A中由浓硫酸,能吸收水分,在实验过程中的作用是除去水蒸气;由E装置的特点可知,E的作用是:收集尾气.故答为:(1)CH4+H2O3H2+CO;(2)排净玻璃管中的空气,防止高温时引起爆炸:;(3)不能准确地测出生成水的质量;(4)CO、H2、CH4、CO2;(5)除去水蒸气;收集尾气,防止污染空气.