题目内容

13．某课外活动小组的同学在老师的帮助下从废弃家电中获得了铁（Fe）、铜（Cu）、银（Ag）、金（Au）四种金属．如何区分这四种金属呢？同学们进行如下实验：
（1）同学们经过观察很快将四种金属分为两组．他们的分组依据是颜色不同．
（2）A在空气中灼烧的现象是由红色变成黑色；B与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．
（3）用上述方法区分金属的同时，还可以验证金属活动性顺序．由Ⅱ组可以获知的活动性顺序是铁比银活泼；若要验证Cu、Ag的活动性顺序，还需补做一个实验，写出实验中能发生反应的化学方程式Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag．
（4）回收废弃电器、电子产品中的金属材料既可以减少环境污染，又可以保护金属资源．保护金属资源的途径还有合理开发金属资源（写一条即可）．

分析 （1）铁是黑色固体，铜是红色固体，银是银白色固体，金是黄色固体；
（2）铜在空气中灼烧时，能和其中的氧气反应生成黑色固体氧化铜，铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
（3）铁能和稀盐酸反应，银不能和稀盐酸反应；
铜比银活泼，能和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
（4）保护金属资源的途径还有：回收利用废旧金属，合理开发金属资源，寻找金属资源的替代品等．

解答 解：（1）铁是黑色固体，铜是红色固体，银是银白色固体，金是黄色固体，因此他们的分组依据是颜色不同．
故填：颜色不同．
（2）A是铜，在空气中灼烧时，能和其中的氧气反应生成黑色固体氧化铜，因此在空气中灼烧的现象是由红色变成黑色；
B是铁，与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．
故填：由红色变成黑色；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．
（3）由Ⅱ组可以获知，铁能和稀盐酸反应，银不能和稀盐酸反应，说明铁比银活泼；
若要验证Cu、Ag的活动性顺序，还需补做的一个实验是：把铜丝伸入硝酸银溶液中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明铜比银活泼，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag．
故填：铁比银活泼；Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag．
（4）回收废弃电器、电子产品中的金属材料既可以减少环境污染，又可以保护金属资源．保护金属资源的途径还有：合理开发金属资源，寻找金属资源的替代品等．
故填：合理开发金属资源．

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．

练习册系列答案
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15．请写出：
（1）实验室制取氧气的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑、2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑、；
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；该反应所属的基本反应类型是复分解反应．
16．健力宝生产的“魔水”驰名中外．“魔水”内有一定量的二氧化碳气体．打开瓶塞，会自动喷出．喝了“魔水”后常会打嗝．说明气体在水中的溶解度与压强、温度有关．以下关于气体溶解度的说法正确的是（　　）
A．压强增大，气体溶解度不变B．温度升，气体溶解度减小
C．压强减小，气体溶解度增大D．温度降，气体溶解度减小
1．由如图1模拟炼铁的实验装置回答问题．

（1）写出图中标有序号的仪器名称a铁架台，b酒精灯．
（2）实验过程中先要进行的是Ⅱ．（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）Ⅰ．加热Ⅱ．通一氧化碳
（3）A中观察到的现象红色粉末变黑．
检验A中产物，用化学方程式表示Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
（4）图-1中尾气处理的目的是防止造成空气污染．
（5）工业炼铁时并没有直接通入一氧化碳，而是把铁矿石与焦炭、石灰石一起加入高炉，主要反应过程如图2：
①在图2框中填出有关反应生成物的化学式
②写出反应的化学方程式：
C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2；
CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
8．某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．
（1）如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是C（选填序号）．

（2）铁生锈的主要过程为：Fe$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$  Fe（OH）2   $\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$  Fe（OH）3  $\stackrel{风吹日晒}{→}$Fe2O3•xH2O
次要过程为：Fe  $\stackrel{O_{2}、CO_{2}、H_{2}O}{→}$    FeCO3
（3）铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3．为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用如图装置进行实验．

【查阅资料】Fe2O3•xH2O失去水分子温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2．温度高于400℃时铁的氧化物才能被CO还原．
①装置A中的反应为：H2C2O4（草酸）$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+CO2↑+H2O．通过B、C装置可得到干燥、
纯净的CO气体，洗气瓶B中最好盛放C（选填序号）．
A．浓硫酸           B．澄清的石灰水        C．氢氧化钠溶液
②现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g．则样品中FeCO3的质量m（FeCO3）=5.8g，x=2．
（4）在钢铁厂的实验室，同学们了解到随着温度的升高，氧化铁在还原过程中能产生其他铁的氧化物，并最终被还原成铁．下图是某种热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．根据图象分析，固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为3Fe2O3 +CO$\frac{\underline{\;400℃～500℃\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2．

（5）同学们取了10g某菱铁矿样品（主要成分为FeCO3，杂质不参加反应），磨成粉末，加入200g足量稀硫酸，充分反应后称得剩余物的总质量为207.8g，计算该样品中FeCO3的质量分数．（要有完整的计算过程）已知：FeCO3+H2SO4═FeSO4+H2O+CO2↑
18．为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量，现取3份该混合物各20g，分别缓慢加入到50g、100g、150g某稀硫酸中，测得三组实验数据如下表：
组别ABC
稀硫酸的质量/g50100150
剩余固体的质量/g10.016.016.0
根据实验及有关数据进行分析与计算：
（1）实验中反应物氧化铜有剩余的是A组．
（2）20g该混合物样品中含氧化铜的质量为16g．
（3）根据A组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数（写出计算过程）
（4）将B组混合物过滤，在滤液中滴加10%的NaOH溶液，画出在该混合溶液中加入10%NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图．
提示：若溶液中溶质含有H2SO4和CuSO4，则反应的先后顺序如下：
H2SO4+2NaOH=2H2O+Na2SO4
CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4．
5．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：
（资料显示：二氧化锰不溶于水）

（1）写出标有序号仪器 的名称：①长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾固体制取并收集到干燥的氧气，可选用的装置组合是AD，反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，加热时试管口应略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管破裂，如果要回收利用实验中所产生的二氧化锰，操作步骤的顺序是③④②①．
①干燥  ②洗涤  ③溶解   ④过滤  ⑤降温结晶
（3）若用装置F收集的氧气不纯，原因可能是收集气体前集气瓶中未装满水（写一种）．利用装置G收集氧气，验满时将带火星的木条放在a（选填“a”或“b”）处．
（4）通常情况下，硫化氢气体是一种无色有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液叫氢硫酸（H2S），实验室常用硫化亚铁固体与稀盐酸反应制取硫化氢气体，为了能控制其反应的速率，应选择的发生装置为C（填字母，下同），为了防止中毒和污染空气，应用G装置收集该气体，多余的硫化氢气体在常温下用C吸收效果做好．
A．水   B．氯化钠溶液   C．饱和的氢氧化钠溶液    D．饱和的氢氧化钙溶液
（5）装置H是利用废弃的软塑料管自制的气体发生装置，如果用于实验室制取二氧化碳气体，在药品加入完毕后，接下来的操作是用手紧捏软塑料管下部，使液体试剂与固体试剂接触发生反应，制得所需的气体后松手．它比本题中其它可用的气体发生装置的最大优点是随时控制反应的发生或停止．
2．为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数，取100g该BaCl2溶液，不断加入稀H2SO4，反应过程中溶液质量与加入稀H2SO4的质量关系如图所示．
①P点表示的意义是稀硫酸和氯化钡恰好完全反应．
②完成反应的化学方程式：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl．
③求原BaCl2溶液的溶质质量分数（写出计算过程）．
3．从Fe、Na、C、O、Cl、H六种元素中选择适当的元素按要求填空．
（1）用适当的符号和数字填空：
①2个亚铁离子2Fe2+；
②3个氯分子3Cl2．
（2）写出符合下列要求的物质的化学式：
①可用作融雪剂的盐NaCl；
②用于治疗胃酸过多的物质NaHCO3；
③铁在氧气中燃烧的产物Fe3O4．

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