题目内容
金属材料是人类社会发展的见证者,人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
(一)金属初探
(1)铜在空气中加热会逐渐变黑,写出该反应的化学方程式 。
(2)硬铝、不锈钢是常见的金属材料。它们属于 (选填“合金”或“纯金属”)。
(3)为了减少和避免雷电对高层建筑的危害,需安装由金属材料制成的避雷装置,这主要是利用了金属材料的 。(填序号)
A.密度大 B.导电性 C.导热性 D.熔点高
(二)一氧化碳还原氧化铁
【查阅资料】氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳;
铁及铁的氧化物 | Fe | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色 | 黑色 | 黑色 | 红棕色 | 黑色 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
兴趣小组设计了如右图实验装置进行实验。
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(1)实验前应先 。
(2)加热前应先通CO一会,其作用是 ,实验结束后,应先 。(选填“停止加热”
或“停止通CO”)
(1)将一定质量的氧化铁粉末放入玻璃管中,反应一段时间后,得到黑色固体粉末,并能全被磁铁吸引。兴趣小组猜想黑色粉末可能是
(1)铁粉;(2)四氧化三铁;(3)你的猜想是 。
实验证明黑色粉末全是四氧化三铁,请写出该变化的化学方程式 。
(4)为收集尾气并除去气体样品中的二氧化碳,下列装置最为合理的是 。(填序号)
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(三)铜锈成分的确定
【查阅资料】
①铜锈的主要成分可以看成是aCu(OH)2•bCuCO3。
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。
③Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃,CuCO3的分解温度为200℃~220℃。
小组同学用热分析仪对aCu(OH)2•bCuCO3固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图,请根据图示回答下列问题:
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(1)写出A B、C D段发生反应的化学方程式:
AB段: ;
CD段: ;
(2)BC段固体为 ;
(3)通过计算可得: a:b= 。
(4)若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现 固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过
程中可能发生反应的化学方程式: 。
化学小组同学对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。
【实验设计】将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变 色。
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。
【提出问题】(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2。
(2)氮元素某些气态物质的物理性质
| NH3 | N2 | NO | NO2 | |
| 顏色 | 无色 | 无色 | 无色 | 红棕色 |
| 溶解性 | 极易溶于水 | 不溶于水 | 不溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
【猜想与分析】(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是 。(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:①小丽同学认为A是NH3,但遭到大家的一致反对,原因是 ;
②小强同学认为A是N2,也遭到大家的一致反对,原因是 ;
③经讨论,最终大家获得了A是NO的共识。NO遇氧变成NO2的化学方程式为
。
【实验探究】小红同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣,便取了一小块铜片投入稀HNO3中,发现Cu溶解,也出现上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确证生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8∶21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应方程式为 。
【交流与反思】根据探究结果,请你解释稀HCl跟铜不反应而稀HNO3却能跟铜反应的原因 。