题目内容
14.铝在我们的工业和日常生活中随处可见:厨房里的铝锅、铝勺,包糖果和香烟的铝箔;制造门窗框架的硬铝(含少量铜、镁、硅)等.请回答:(1)地壳中铝的含量居所有元素的第3位;利用铝的延展性将其拉成细丝、压成薄片;利用铝的导电性用做电线、电缆;利用硬铝合金的质轻、硬度大和强度好用其制造火箭、飞机、轮船的外壳.
(2)铝制品耐用是因为表面有一层致密的氧化铝保护膜,该保护膜中铝的化合价为+3;铝元素摄入过多会引起“老年痴呆症”,请对生活中减少铝元素的摄入提一条合理建议少用铝制餐具,或少吃用铝制易拉罐装的饮料、或少用铝箔包装食品等.
(3)铁路工人在野外焊接钢轨时,点燃铝粉与三氧化二铁的混合物,在高温下发生置换反应生成氧化铝和Fe(或铁);氮化铝(AlN)因耐高温、抗冲击、导热性好,被广泛用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等,工业上是用氧化铝、氮气、单质碳在一定条件下反应生成AlN和CO,该反应的化学方程式为:Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2AlN+3CO.
分析 (1)根据地壳中元素含量的顺序和铝的物理性质解答;
(2)根据铝的化合价和在生活中减少接触铝制品的方法分析;
(3)根据质量守恒定律判断生成物和书写化学方程式.
解答 解:(1)地壳中元素含量的顺序是氧、硅、铝、铁等,故铝是第 3位;铝有良好的导电性,可作电缆,其合金的硬度大,可制造火箭、飞机、轮船的外壳等.
(2)氧化铝Al2O3中铝的化合价为+3;铝元素摄入过多会引起“老年痴呆症”,生活中要少用铝制餐具,或少吃用铝制易拉罐装的饮料、或少有铝箔包装食品等.
(3)点燃铝粉与三氧化二铁的混合物,在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁;反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Al2O3+2Fe;氧化铝、氮气、单质碳在一定条件下反应生成AlN和CO,该反应的化学方程式为:Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2AlN+3CO.
故答案为:(1)3;导电;硬度大;
(2)+3;少用铝制餐具,或少吃用铝制易拉罐装的饮料、或少用铝箔包装食品等;
(3)Fe (或铁);Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2AlN+3CO.
点评 此题通过联系生产生活实际,考查了有关铝的知识,包括物理性质和化学性质,有利于培养学生自我学习的能力.
练习册系列答案
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5.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动.请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格).
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是猜想四.
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有NaOH.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试
纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的.
【评价反思 老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中.
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H2SO4存在.
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是猜想四.
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有NaOH.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试
纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaCl2溶液 |
实验操作 | |||
| 实验现象 | 试纸变色,对比比色卡,pH<7 | 有气泡 产生 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思 老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中.
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H2SO4存在.
2.工业上用电解饱和食盐水的方法生产烧碱、氢气、氯气等化工产品,其反应原理为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑
【提出问题】烧碱样品中可能含有哪些杂质?
【猜想】
猜想一:可能含有碳酸钠,猜想的依据是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(用化学方程式表示);
猜想二:可能含有NaCl,猜想的依据是在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品.
【实验探究】请帮甲同学完成以下探究实验:
乙同学为了验证猜想一的实验结论,也向烧碱样品的溶液中滴加了少量稀硝酸,却发现无气泡产生.
【解释与结论】大家经过分析,发现乙同学所用试剂与甲同学相同,却没有看到气泡,原因可能是少量的稀硝酸先与样品中的氢氧化钠反应完.
【交流与反思】丙同学提出:“在甲同学做的实验中,稀硝酸也可以用稀盐酸代替.”你认为他的观点不正确(填“正确”或“不正确”).
【提出问题】烧碱样品中可能含有哪些杂质?
【猜想】
猜想一:可能含有碳酸钠,猜想的依据是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(用化学方程式表示);
猜想二:可能含有NaCl,猜想的依据是在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品.
【实验探究】请帮甲同学完成以下探究实验:
| 猜想 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 猜想一 | ①取少量烧碱样品于试管中,加水溶解,向其中滴加过量稀硝酸 | 有气泡产生 | 样品中含有碳酸钠或样品中含有Na2CO3 |
| ②将步骤①中产生的气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 | ||
| 猜想二 | ③向步骤①所得的溶液中滴加几滴AgNO3溶液 | 产生白色沉淀 | 样品中含有氯化钠 |
【解释与结论】大家经过分析,发现乙同学所用试剂与甲同学相同,却没有看到气泡,原因可能是少量的稀硝酸先与样品中的氢氧化钠反应完.
【交流与反思】丙同学提出:“在甲同学做的实验中,稀硝酸也可以用稀盐酸代替.”你认为他的观点不正确(填“正确”或“不正确”).
19.小金淘米时发现米发霉了,米放在米缸里怎么会发霉呢?小金猜测大米发霉可能与大米的含水率有关.含水率是指“某物质中水的质量占该物质质量的百分比”.于是小金进行如下实验:
Ⅰ.取样.取A、B、C、D、E五种新鲜大米各2份,每份20克.
Ⅱ.测定含水率.各取一份样品依次放入烘箱,设定温度130℃,在相同环境下干燥40分钟,实验数据如下:
Ⅲ.探究大米发霉的时间.将5种样品的另一份在相同环境下、相同方式下放置15天后,发现B大米变为灰绿色.取灰绿色物质进行培养,从显微镜下辨认是黄曲霉的菌落.接着观察其他样品大米的变化,40天后,用肉眼观察到的大米发霉的日期如下:
(1)按照国家对大米含水率的标准≤14.5%来衡量,五种大米中不合格的是B.
(2)根据以上数据,可以得出的结论是大米霉变的快慢与含水量有关.
(3)小金的实验还不够严谨,变量控制上还存在的不足是没有控制大米的种类.
(4)为了延长大米保存时间,小金发明了新的大米包装袋,将氧化钙包与大米同时密封包装.其主要原理是利用了氧化钙某种化学性质:CaO+H2O═Ca(OH)2(用化学方程式表示).
(5)除(4)方法外,还可采取冷藏、真空保存措施防止大米发霉.
Ⅰ.取样.取A、B、C、D、E五种新鲜大米各2份,每份20克.
Ⅱ.测定含水率.各取一份样品依次放入烘箱,设定温度130℃,在相同环境下干燥40分钟,实验数据如下:
| 大米种类 | A | B | C | D | E |
| 实验前质量(克) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
| 烘干后质量(克) | 18.00 | 17.00 | 17.50 | 17.40 | 17.80 |
| 大米种类 | A | B | C | D | E |
| 发霉时间(天) | 没有霉变 | 15 | 30 | 35 | 39 |
(2)根据以上数据,可以得出的结论是大米霉变的快慢与含水量有关.
(3)小金的实验还不够严谨,变量控制上还存在的不足是没有控制大米的种类.
(4)为了延长大米保存时间,小金发明了新的大米包装袋,将氧化钙包与大米同时密封包装.其主要原理是利用了氧化钙某种化学性质:CaO+H2O═Ca(OH)2(用化学方程式表示).
(5)除(4)方法外,还可采取冷藏、真空保存措施防止大米发霉.
6.对于反应:X+2NaOH═2Y+Cu(OH)2↓,下列分析中正确的是( )
| A. | Y 中一定含有钠元素 | B. | X 和Y 的相对分子质量之差为18 | ||
| C. | X 可能是CuCl2或Cu(NO3)2 | D. | Y 可能是Na2SO4 |
3.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
铁的氧化物均能溶于酸的溶液.铁不仅能溶于酸溶液,还能放出气泡.
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸(或硫酸铜等)溶液,观察到的现象是冒气泡(或生成红色固体等),说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
Fe2O3高温时分解成Fe3O4.
【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
铁的氧化物均能溶于酸的溶液.铁不仅能溶于酸溶液,还能放出气泡.
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸(或硫酸铜等)溶液,观察到的现象是冒气泡(或生成红色固体等),说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4.
4.20℃时,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为26.5%,若向此溶液中添加5克氯化钠和5克水,充分搅拌后则所得溶液中溶质的质量分数为( )
| A. | 大于26.5% | B. | 小于26.5% | ||
| C. | 等于26.5% | D. | 条件不足,无法判断 |