题目内容

7．金属及金属材料具有广泛的应用．
（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是铝．
（2）铁制品在潮湿的环境中容易生锈．某同学进行了如图1所示实验．一周以后发现铁钉表面锈蚀．图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是b（填字母），产生该现象的原因是b处铁钉与水、空气同时充分接触．
（3）如图2所示的某“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，使用过程中发热是由化学能转化为热能．
（4）如图3是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题．
①若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区生成生铁的化学反应方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②取出铁口的样品少量冷却粉碎放入试管中，加入足量的稀盐酸充分反应后过滤，滤渣主要成分是碳（或C）．
（5）某小组同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的性质时进行了如图4所示实验．
【实验一】发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．
【实验二】将实验一反应后的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤．
①下列对滤液中溶质可能成分的判断正确的是BD
A．MgSO4     B．MgSO4、FeSO4 C．CuSO4、FeSO4    D．MgSO4、FeSO4、CuSO4
②确定滤渣中所含物质成分的实验方案是取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，若有气泡产生，则滤渣为铁和铜的混合物，若无气泡产生则滤渣为铜．（写出步骤、现象和结论）

分析 （1）地壳中元素含量较多的前四位依次是，氧、硅、铝、铁，所以含量最多的金属元素是铝元素，含量最多的非金属元素是氧元素；
（2）铁在有水和空气并存的条件下易生锈，据此回答问题即可；
（3）铁在与水和氧气同时接触时易生锈；根据取暖片使用中有热能产生进行分析；
（4）依据A区主要是生成铁的情况书写即可；出铁口是生铁，含有少量的碳；
（5）根据金属的活动性来分析解答；
Ⅰ、发现烧杯内的红色固体明显增多说明铁在置换铜，硫酸铜可能全部反应，也可能有剩余．
Ⅱ、铁与硫酸铜反应，铁有可能全部反应，也可能有剩余．

解答 解：（1）地壳中含量最多的金属元素是铝元素，故填：铝；
（2）因为铁在有水和空气并存的条件下易生锈，图2中b处较充分地满足了该条件所以b处锈蚀最严重．
故答案为：b；b处铁钉与水、空气同时充分接触；
（3）“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，使用过程中，铁在与水和氧气接触且在氯化钠的作用下，反应放出热量，是化学能转化为热能，故填：化学；
（4）①依据A区主要是生成铁的反应，所以方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
②生铁中的铁与稀盐酸完全反应，碳与稀盐酸不反应，故填：碳（或C）
（5）【实验一】镁排在铁的前面，铜排在铁的后面，铁与硫酸镁不反应，与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
【实验二】将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，说明铁在置换铜，一段时间后过滤．滤渣中一定含有的物质是铜，可能有的物质就是铁，铁可能反应完了，也可能没反应完有剩余；由于铁能与盐酸反应生成氢气，所以取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，有气泡说明含有铁，否则没有铁；
故填：①BD；②取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，若有气泡产生，则滤渣为铁和铜的混合物，若无气泡产生则滤渣为铜．

点评 本题主要考查金属的各种性质，只要熟知相关内容，根据实验及文字说明进行细致的分析即可得正确答案．

练习册系列答案
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10．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其主要来源之一是化石燃料的燃烧，PM2.5数值越高，对人体健康和空气质量的影响越大．
（1）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括①②④（填序号）
①SO2②NO2③CO2④CO
（2）下列关于PM2.5的说法错误的是①（填序号）．
①PM2.5的颗粒大小与原子大小接近，②PM2.5是造成雾霾天气的“元凶”之一，
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（3）9月25日，市环保局有关负责人表示，正在推进大气污染防治工作．重庆将在明年基本实现二环以内“五个没有”，即：没有燃煤电厂，没有化工厂，没有水泥厂，没有燃煤锅炉，没有采石场、砖瓦窑和混凝土搅拌站．以下建议与这一主题相违背的是B（填序号）
A．植树造林，绿化家园B．露天焚烧秸秆和垃圾
C．开发燃煤新技术充分利用燃料   D．推广使用太阳能、风能．
11．如图为实验室制取气体装置图，图中用①④或①⑤可制取氧气，化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；用②④可制取二氧化碳，选用④收集的理由是密度比空气的密度大；用②③制取气体时，反应物应该是锌和稀硫酸，反应条件是常温，用此方法收集是因为该气体的密度比空气小．
15．用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如图所示．
【生产流程】

【相关资料】
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b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：Ca（HCO3）2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$ CaCO3↓+H2O+CO2↑；
c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆．
【问题讨论】
（1）小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计．请写出反应①和④的化学方程式：
①CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑；④Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；
操作Ⅱ包括搅拌和过滤、洗涤、烘干等工序；该流程中，通过反应④可回收副产品NaOH．
（2）小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，理由是：二氧化碳得到充分利用，节约原料；
（3）制轻质碳酸钙时，D为悬浊液（选填“悬浊液”或“溶液”），理由是：澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，生产效率很低．
（4）小李认为得到的产品中可能含有杂质Ca（HCO3）2，所以操作Ⅰ包括搅拌、微热和过滤、烘干等工序，以提高产率．
【产品含量测定】CaCO3含量的测定：取20.0g产品，研成粉状后，按图进行实验．

（5）实验步骤：
①连接好装置，检查气密性； ②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；
③称量F的质量；   ④关闭弹簧夹C，慢慢滴加稀硫酸至过量，直至D中无气泡冒出；
⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通一段时间空气；⑥称量F的质量，得前后两次质量差为8.7g．（6）问题探究
①产品研成粉的目的增大接触面积，充分反应；
②B装置的作用是除去空气中的二氧化碳；G装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置，
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称量F的质量，得前后两次质量差为8.7g，可求得产品中CaCO3的质量分数为98.86%．
【总结反思】
某同学设计上述实验方案测定牙膏中钙元素的质量分数：向一定量牙膏中加入过量稀盐酸，测定生成CO2的质量，据此计算牙膏中钙元素的质量分数．小李同学认为即使排除实验仪器和操作的影响，上述测定的结果仍不一定准确，理由是二氧化碳能溶于水．
2．酸和碱的共同点是（　　）
A．都含有氧元素B．都含有氢元素
C．都能使无色酚酞变色D．都含有原子团
12．芯片是所有电脑、“智能家电”的核心部件，它是以高纯度的单质硅（硅的元素符号为Si）为材料制成的．用化学方法制得高纯硅的反应原理：
①SiO2+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Si+2CO↑   ②Si+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4  ③SiCl4+2H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl
（1）上述反应中属于置换反应的是①③（填序号）．
（2）SiCl4中硅元素的化合价为+4．金属冶炼是把金属化合物转变成金属单质，如炼铜的方法有：
（3）湿法炼铜：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，这是利用铁的活动性比铜强．
（4）干法炼铜：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2，这是利用CO的还原性．
19．除去氧化铜粉末中少量炭粉的方法是（　　）
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16．阅读下列文字，回答问题．
①ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体；
②熔点-59.0℃，沸点11.0℃，；③易溶于水；  ④见光易分解； ⑤ClO2易与碱反应．
试概括一下：ClO2的物理性质和化学性质，用上面的题号①、②、③、④、⑤完成下面空白．
物理性质：①、②、③；       化学性质：④、⑤．
17．（1）用如图1所示装置进行实验，探究物质溶解是吸热还是放热，仪器a的名称是广口瓶；若出现导管中红墨水液面左管降低右管升高，则试管中加入的物质可以是BC（填序号）．
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（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气，反应的化学方程式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，反应中二氧化锰的作用是催化作用，要从充分反应后的剩余固体中分离出氯化钾晶体，需要进行的实验操作有溶解、过滤、蒸发．
（3）某化学学习小组的同学在网上查资料时得知，金属钠着火不能用C02灭火．他们想知道，Na与C02反应究竟会生成什么物质呢？
【提出猜想】

Ⅰ.4Na+C02$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2O+C
Ⅱ．4Na+3C02$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2C03+C   
Ⅲ.2Na+2C02$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2O+2CO
溶液检验：PdCl2+CO+H20═Pd（黑色）↓+2HCl+C02
【实验操究】该小组成员设计了如图2所示实验：
【分析讨论】①装置A用盐酸与石灰石反应制备CO2，反应的化学方程式为CaC03+2HCl═CaCl2+H20+C02↑，为使制备CO2的反应能随开随用，随关随停，所选装置应是图3中的c；
②装置B的作用是除去二氧化碳气体中混有的HCl气体，反应的化学方程式是HCl+NaHC03═NaCl+H20+C02↑；装置C的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气；
③经检查整套装置气密性良好，装好药品使A中产生CO2，必须待装置E中出现澄清石灰水变浑浊现象时再点燃酒精灯，其目的是排出反应装置中的空气，防止钠与氧气反应．
【实验结论】
实验观察到的现象是：装置D中的硬质玻璃管内残留白色固体，装置F中产生黑色沉淀，则猜想Ⅲ是正确的．

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