题目内容
【题目】铝、铁、铜是我们生活中常见的金属.
(1)铝制品具有很好的耐腐蚀性能,原因是_____;
(2)铁生锈的条件是_____,生活中防止铁生锈的方法有_____(写一种即可);
(3))炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,某同学利用该原理设计了一个实验,实验装置如图所示:对实验进行分析并回答:
①实验中玻璃管里发生反应的化学方程式是_____。
②实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是_____。
③实验装置中有一处缺陷是_____。
(4)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序,甲、乙、丙三位同学设计了如下实验方案(金属片已打磨),如图所示:
①甲同学根据铜片表面无变化的现象,判断出三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu.
②乙同学只用一支试管,取一次稀盐酸也能证明Al>Fe>Cu.他在稀盐酸中插入金属的顺序可以为:_____,写出其中一个反应的化学方程式_____.
③丙同学把一定量的铁粉放入CuCl2和AlCl3的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液中一定含有的溶质是_____.
【答案】铝与氧气在铝表面产生了致密的氧化膜阻止反应的进一步进行; 铁与氧气(空气)、水接触 保持金属表面的洁净、干燥;在金属表面刷漆或在金属表面镀上活泼金属等(合理即可) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 先通CO、开始加热 无尾气处理装置 Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al(合理即可) Fe+2HCl=FeC12+H2↑(或3FeC12+2A1=2AlCl3+3Fe)(合理即可) 氯化铝和氯化亚铁
【解析】
(1)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝与氧气在铝表面产生了致密的氧化膜阻止反应的进一步进行;
(2)金属铁的锈蚀条件,铁与铁与氧气(空气)、水接触;防止铁制品生锈的常用措施:保持金属表面的洁净、干燥;在金属表面刷漆或在金属表面镀上活泼金属等;
(3)①实验中玻璃管里发生反应是氧化铁与一氧化碳在高温条件下生成铁与二氧化碳,反应的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②为防止爆炸,实验前,应先通CO,排尽空气,再加热。实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是先通CO、开始加热;
③一氧化碳有有毒,不能直接排放到空气中,实验装置中有一处缺陷是无尾气处理装置;
(4)三者与盐酸反应的速度及情况不同:铜不会与盐酸反应,而或铝片和铁片表面都有气泡产生,且铝比铁反应剧烈;
②由于氢前金属能与稀酸反应生成氢气,而活动性强的金属能从盐溶液中置换出活动性比它弱的金属,所以可以先放入铁,则能生成氯化亚铁和氢气,再放入铜不能置换出铁,而后放入铝能置换出铁,所以可知三者的活动性是Al>Fe>Cu;也可先放入铜,不会与酸反应再放入铁能反应并生成氢气,最后放入铝则铝能置换出氯化亚铁中的铁,也可证明三者的活动性,据此方法与原理可知以下方案可完成三者金属活动性的顺序:Fe、Cu、Al(或Cu、Fe、Al)
,其方程式为Fe+2HCl=FeC12+H2↑(或3FeC12+2A1=2AlCl3+3Fe)(合理即可)
④向滤出的固体中加入稀盐酸,无明显现象,说明体中没有铁和铝,所以可知溶液中一定存在氯化铝和氯化亚铁。
【题目】小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:
加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
(实验记录)
实验步骤 | 实验现象 | 文字表达式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺 | 文字表达式I |
表中,文字表达式为_____
(实验结论)收集的气体是纯净的氧气。
(实验反思1)老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是___________。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
(实验记录 )
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性 | 装置的气密性良好 | |
② | 加入药品,瓶装满水,将装置连接固定 | ||
③ | 打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 | 收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧,产生大量白烟 | |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温,操作I | 现象I | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是____________,现象I是_________。上述反应文字表达式是_________。
(数据记录)
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
(数据处理)已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算,小丽所带气体中氧气的体积分数为________________% 。
(实验反思2)
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于_____(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是_________________。