专题3 金属 金属矿物 - 图文(4)

中国领先的个性化教育品牌 （2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁． 作出猜想小华认为废液中还可能含有硫酸． 实验验证（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸．用pH试纸测定溶 液pH的方法：把待测液滴在PH试纸上，与标准比色卡对照，可以知道溶液的酸碱度． （2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论．小明的实验 现象是滴加一定量的氢氧化钠溶液后才出现沉淀． 通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸． 拓展应用 （1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的铁粉．写出该反应过程中的一个化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu． （2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为铁和铜，滤液中溶质为硫酸亚铁． 5、人类的生产和生活都离不开金属，科学家发现了一种新金属，它的性质如下表所示 （1）设想这种金属可能的一种用途作导线 （2）现有该金属片若干，某实验小组想探究该金属与铁的活动性强弱．他们通过激烈的讨论，设计了两种方案进行实验，并都得到了满意的结论，请你参与． 考点：金属的物理性质及用途；金属活动性的探究． 专题：开放性简答题；物质的性质与用途；新信息筛选题． 分析：可以从金属的物理性质和化学性质两方面进行分析、判断，从而得出正确的结论． 解答：（1）因为该金属导电性良好，可以用作导线．故填：作导线（或其他合理答案） （2）方案一：分别取大小相同的该金属片和铁片于试管中，分别加入一定量相同的稀盐酸；单位时间内该金属片表面产生气泡比铁片多． 方案二：取该金属片于试管中，加入一定量FeSO4溶液．该金属片表面变黑． 点评：本题主要考查了如何设计探究性实验方面的内容． 6、为了研究炼铁原理，在老师的指导下，同学们在实验室的通风橱内利用如图所示装置（其他实验用品略），进行一氧化碳与氧化铁反应的实验，请你一起参与． 精锐教育网站：www.1smart.org - 16 - 精锐教育· 考试研究院

中国领先的个性化教育品牌 （1）实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气，欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁并检验生成的气体，上述装置的正确连接顺序是制得的CO→B→A→D→C（填装置序号，装置不得重复使用） （2）装置A的作用是干燥CO气体（或吸收水蒸气）； （3）装置D的玻璃管内发生反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 高温ˉ2Fe+3CO2． （4）该实验产生的尾气会造成环境污染，请你提出处理尾气的方法用酒精灯点燃尾气（或用气球、集气瓶收集尾气）． 考点：一氧化碳还原氧化铁；物质除杂或净化的探究；浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释；仪器的装配或连接；防治空气污染的措施；一氧化碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式． 分析：根据一氧化碳还原氧化铁的原理，反应生成二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，而一氧化碳中混有二氧化碳和水，除二氧化碳可用碱反应吸收，水可用任意干燥剂，一氧化碳有毒，最终要进行尾气的处理． 解答：解：（1）除二氧化碳用碱液，除水用浓硫酸，除二氧化碳时所用试剂液体，也会带出水蒸气，故除杂质气体在前、干燥气体在后，检验产物二氧化碳用澄清石灰水，故答案为：B、A、D、C （2）浓硫酸为干燥剂，答案为：干燥CO气体（或吸收水蒸气） （3）一氧化碳还原氧化铁的原理：3CO+Fe2O3 高温ˉ2Fe+3CO2 （4）一氧化碳有毒，直接排放会对环境造成污染，故答案为：用酒精灯点燃尾气（或用气球、集气瓶收集尾气） 点评：本题考查了一氧化碳还原氧化铁的原理、二氧化碳的检验、杂质气体的去除，综合运用基础知识解题． 7、（2010?徐州）做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与． 问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？ 【查阅资料1】： （1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）； （2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液． 【实验探究】：将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸、硫酸铜等溶液，观察到的现象是冒气泡、出现红色固体等，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁． Fe3O4 Fe2O3 铁分解温度/℃ 1538 1400 - 熔点/℃ - - 1535 问题2：铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？ 【查阅资料2】： （1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表： Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 - 熔点/℃ - - 1535 （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4． 【理论探讨】： 根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 l535℃～l538℃ 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4． 【拓展延伸】： （1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部放少量的水； 高温（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式6Fe203 ====== 4Fe304+02↑； （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色由黑色变成红棕色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理． 8、某课外活动小组的同学对一包含碳的铜粉样品进行铜的质量分数的测定，采用下图所示的装置进行实验（气密性良好，图中铁架台等仪器已略去）． 精锐教育网站：www.1smart.org - 17 - 精锐教育· 考试研究院

中国领先的个性化教育品牌 试回答下列问题： （1）仪器①的名称是锥形瓶；②名称是玻璃管． （2）装置D的作用是吸收空气中二氧化碳和水，防止进入C装置影响实验结果． （3）已知硬质玻璃管③内装有铜和碳的混合物4g，反应完全后（氧气过量），停止加热，冷却后称得C装置增重2.2g，则样品中铜的质量分数是80%． （4）实验完成后，教师评议说：按上述实验设计，即使③中反应完全，C中吸收完全，也不会得出准确的结果．经讨论，有同学提出在A和B之间加一装置，再次实验后，得到了较准确的结果．请你判断：原来实验测得的铜的质量分数将偏小（填“偏大”、“不变”、“偏小”）；原因是双氧水分解后产生的氧气会带出一部分水蒸气，通过C后被D吸收，而使m2的值增大，而使测得的铜的质量分数偏小． 考点：实验探究物质的组成成分以及含量；气体的净化（除杂）；常用仪器的名称和选用；碳的化学性质．专题：综合实验题． 分析：分析装置中每个装置的作用，A装置产生氧气，过量的氧气通入B装置中，碳和铜分别与氧气反应生成二氧化碳、氧化铜，二氧化碳被C中碱石灰吸收，增重的质量即为二氧化碳的质量，D中碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳和水进入C中被碱石灰水吸收，影响实验结果．产生的氧气中含有水蒸气，进入C会被吸收． 解答：（1）仪器①的名称是锥形瓶；②名称是玻璃管 （2）为防止外界空气进入C装置被碱石灰吸收，影响实验结果，故D装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止进入C装置影响实验结果． （3）根据质量守恒定律，反应生成的二氧化碳的质量为装置C增重的质量， 同理混合物中碳的质量即为二氧化碳中碳的质量，即 2.2g× 12/44=0.6g 所以铜的质量为4g-0.6g=3.2g 则铜的质量分数为： 3.2g/4g×100%=80% （4）因为装置B中氧气逸出时要携带水蒸气，水蒸气通过B可以被装置C的碱石灰吸收，使C装置增重的质量偏大，从而碳的质量增大，铜的质量偏小，铜的质量分数偏小．所以应在A和B之间加一个洗气瓶，以除去氧气中的水蒸气． 故答案为：（1）锥形瓶；②玻璃管；（2）吸收空气中二氧化碳和水，防止进入C装置影响实验结果．；（3）80%；（4）双氧水分解后产生的氧气会带出一部分水蒸气，通过C后被D吸收，而使m2的值增大，而使测得的铜的质量分数偏小 点评：解答此类问题关健是根据实验目的分析组合装置中各个装置的作用，理清实验思路，会分析实验误差． 9、小强同学设计了如图所示的实验，得出Mg、Fe、Cu三种金属的活动性依次由强到弱（注：所用稀盐酸溶质质量分数相同）． 精锐教育网站：www.1smart.org - 18 - 精锐教育· 考试研究院

中国领先的个性化教育品牌 （1）小强得出此结论的依据是镁与盐酸反应比铁剧烈，而铜不能与盐酸反应． （2）请你利用不同原理再设计一个验证上述三种金属活动性顺序的方案，写实验步骤和现象：把铁丝分别放入硫酸镁、硫酸铜溶液中，放入硫酸镁溶液的铁丝无明显变化而放入硫酸铜溶液的铁丝表面出现红色金属． （3）利用金属活动性顺序可以解释生产生活中的一些现象，试举一例说明．由于铁的活动性比铜强，可把硫酸铜中铜转换出来，因此，不能使用铁桶配制波尔多液． 考点：金属活动性顺序及其应用；金属活动性的探究；化学实验方案设计与评价；金属的化学性质．专题：实验性简答题；实验操作型；实验设计题． 分析：（1）根据金属与稀盐酸反应时，金属活动性越强与酸反应越剧烈，通过对比反应的现象可判断金属活动性强弱关系； （2）利用“三取中”的方法，根据Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱关系，设计验证三种金属活动性顺序的实验方案； （3）举出生活中金属与酸或金属与盐能发生反应的事例，并利用金属活动性顺序可以解释生产生活中的这一现象． 解答：（1）把三种金属如图放入稀盐酸中，可观察到铜不与稀盐酸反应，而镁与盐酸反应明显比铁剧烈，据此可说明Mg、Fe、Cu三种金属的活动性依次由强到弱； （2）根据三种金属活动性强弱关系Mg＞Fe＞Cu，可采取把铁丝分别放入硫酸镁和硫酸铜溶液，观察到伸入硫酸镁溶液中的铁丝无明显变化，而伸入硫酸铜溶液中的铁丝表面出现一层红色金属，可说明铁的活动性比镁弱但比铜强； （3）使用硫酸铜配制农药波尔多液时，由于铁的活动性比铜强可置换出硫酸铜中的铜，因此，不能使用铁桶进行配制； 故答案为： （1）镁与盐酸反应比铁剧烈，而铜不能与盐酸反应； （2）把铁丝分别放入硫酸镁、硫酸铜溶液中，放入硫酸镁溶液的铁丝无明显变化而放入硫酸铜溶液的铁丝表面出现红色金属； （3）由于铁的活动性比铜强，可把硫酸铜中铜转换出来，因此，不能使用铁桶配制波尔多液． 点评：验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应． 精锐教育网站：www.1smart.org - 19 - 精锐教育· 考试研究院

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