题目内容
【题目】金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)常温下大多数金属都是固体,但体温计中的金属却是液体,该金属是_____。
(2)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,这种氧化物的化学式为_____。
(3)向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤,滤液中含有的溶质是_____(写化学式)。
(4)铁矿石有多种、如赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和磁铁矿(主要成分为Fe3O4)等。写出赤铁矿中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式_____。
【答案】汞(Hg); Al2O3; ZnCl2、FeCl2; 3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
【解析】
(1)金属汞是唯一常温下呈液态的金属;故填:汞;
(2)铝与氧气反应生成氧化铝,其中铝元素显+3价,氧元素显﹣2价,所以氧化铝的化学式为Al2O3;故填:Al2O3;
(3)由金属活动性顺序表可知,锌>铁>氢>铜。在 ZnCl2、CuCl2和盐酸混合溶液中加入过量的铁粉时,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;铁能将氯化铜全部反应生成氯化亚铁和铜,不能与氯化锌反应。充分反应后,过滤,滤液中无氯化铜,有生成氯化亚铁和原来的氯化锌。故填:ZnCl2、FeCl2;
(4)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
【题目】兴趣小组的同学对铝的相关知识进行探究。
(知识回顾)
(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。下列说法不正确的是 _____。
A 铝原子的中子数为13
B 铝离子核外有三个电子层
C 化合物中铝元素通常显+3价
D 铝可作导线是由于它具有良好的导电性
(铝的冶炼)
工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如图。氧化铝是两性氧化物,与酸、碱都能发生反应,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。请回答以下问题:
(2)试剂X是_________选填氢氧化钠溶液或盐酸)。
(3)反应①后过滤所得的沉淀是___________。
(4)写出反应②的化学方程式___________________。
(定性研究)
(提出问题)如图所示装置中铝和稀盐酸反应可以制取氢气,那么铝能否与水反应生成氢气呢?
(查阅资料)
物质 | 钠与水 | 铝与水 | 汞与水 |
能否发生反应 | 能反应 | 能反应 | 不反应 |
(交流与讨论)
(5)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为_____________。
(6)除去铝表面氧化铝薄膜的方法有(举一例)_______。除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞( HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
(实验探究)
(7)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如图),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是_____________。
(8)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡______(填“下沉”或“上升”),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。
(实验结论)
(9)铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式____________。
(定量研究)兴趣小组取8g铝镁合金样品,将30g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中(镁与氢氧化钠溶液不反应,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑),充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量,得实验数据如下:
所加氢氧化钠溶液的次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
剩余固体的质量/g | 5.3 | 2.6 | 2.0 |
(10)该合金中,镁与铝的质量比为 _____。
(11)所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)____
【题目】某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化,进行以下实验:
(探究一)盐酸与氢氧化钠的反应
(1)写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式:_________________________________。
(2)甲同学设计实验:向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸,用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理,其理由是_________________________。
(3)丙同学设计了如下三组实验,请你帮助他完成实验方案:
实验编号 | 实验方案 |
实验1 | 向20mL 4%盐酸中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验2 | 向20mL 5%氢氧化钠溶液中________________,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验3 | _______________________________________________________________。 |
(4)丙同学观察到的实验现象是:实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,由此你能得出的实验结论是①____________;②____________。
(探究二)盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
下图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器,分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL 13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
曲线①为水+13.7%盐酸温度变化曲线
曲线②为饱和碳酸氢钠溶液+13.7%盐酸温度变化曲线
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计,据此回答下列问题:
(5)18.0秒后,曲线①逐渐下降的原因是____________________________________;
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,其理由是_________________________。