题目内容
【题目】钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:![]()
其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是 .
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是 .
D装置中浓硫酸的作用是 .
(3)E装置中的实验现象是 .
(4)F装置的作用是、 .
(5)实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:![]()
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式 . 该反应中单质铝与一氧化碳有相似的(填“氧化”或“还原”)性.
(6)实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:
实验组别 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
实验1 | 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. | 黑色粉末变成色 | Zn和CuO能发生置换反应. |
实验2 | 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. | 发生爆炸,黑色粉末变成红色. | |
实验3 | 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. | 粉末无变化 | Cu、Fe2O3不能反应. |
(7)实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似.
【答案】
(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(2)证明二氧化碳已被完全吸收;干燥一氧化碳气体
(3)红色粉末变成黑色
(4)证明反应生成了二氧化碳;尾气处理
(5)2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3;还原
(6)红;无;镁与氧化铜能发生置换反应
(7)盐溶液
【解析】解:实验一(1)根据化学方程式:H2C2O4
H2O+CO2↑+CO↑可知,有CO2生成,B装置中的氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体,化学反应式是:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.所以答案是:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(2)C装置中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,而C装置中无明显现象,说明二氧化碳已被氢氧化钠溶液完全吸收;D装置中浓硫酸的作用是吸收制取CO过程中产生的水,得到干燥的CO;所以答案是:证明二氧化碳已被完全吸收、干燥一氧化碳气体;(3)E装置中的氧化铁在CO的还原作用下,由红色的氧化铁粉末变成黑色的铁粉.所以答案是:红色粉末变成黑色;(4)F装置中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,可以用来证明二氧化碳的存在;点燃尾气,是因为过量的有毒一氧化碳会污染空气,所以要进行尾气处理.所以答案是:证明反应生成了二氧化碳、尾气处理;(5)实验二实验装置如下图:铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,我们可以据此写出化学反应式:2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3 , 一氧化碳具有还原性,是在化学反应中得到氧的物质,在该反应中铝也是得到氧的物质,所以具有还原性.所以答案是:2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3、还原;(6)实验方案:
实验1:根据结论:Zn和CuO能发生置换反应,说明置换出铜单质.故实验现象是:黑色粉末变成红色.
所以答案是:红;实验2:根据现象:发生爆炸,黑色粉末变成红色,说明氧化铜变成了铜单质,镁与氧化铜发生了置换反应.
所以答案是:无、镁与氧化铜发生了置换反应;(7)反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律是:活动性较强的金属可以将其后面的金属从它们的氧化物中置换出来,与金属与盐溶液的反应相似.所以答案是:盐溶液.
【考点精析】通过灵活运用金属材料的选择依据和金属活动性顺序及其应用,掌握黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金.重金属:如铜、锌、铅等;有色金属轻金属:如钠、镁、铝等;有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属;在金属活动性顺序里:1、金属的位置越靠前,它的活动性就越强2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来.(除K、Ca、Na)即可以解答此题.
【题目】下列鉴别物质的方法不可行的是
选项 | 被鉴别的物质 | 鉴别方法 |
A | CH4和H2 | 点燃后产生的气体分别通入澄清石灰水 |
B | Na2CO3溶液和NaCl溶液 | 分别滴加稀盐酸 |
C | NaOH溶液和Ca(OH)2溶液 | 分别滴加石蕊试液 |
D | Ca(OH)2溶液和稀H2SO4 | 分别滴加酚酞试液 |