题目内容
金属是一种重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属,全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一.
(1)兴趣小组的同学想探究钢铁锈蚀的条件,他将一个干净的铁钉放入试管中(如图一),定期观察并记录现象.图一中最先锈蚀的部位 (填写A、B或C);举出一种防止钢铁锈蚀的具体方法 ;
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(2)根据图二的应用实例,试说出金属具有的一点物理性质 ;
(3)铝的活动性比铁强,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性,原因是 ;
(4)下表中不同的金属被开发、利用的年代不同,决定这一先后顺序的关键因素是 ;
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A.金属的活动性 B.金属的导电性
C.金属的延展性 D.地壳中金属元素的含量
(5)用质量相等的镁粉和铝粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图三所示.则下列说法中正确的是 ;
A.曲线a、b分别表示镁、铝的反应情况
B.盐酸均反应完,镁恰好完全反应,铝剩余
C.盐酸均反应完,镁、铝也恰好完全反应
D.镁、铝都反应完,盐酸有剩余
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(6)联想到工业上用铁矿石冶炼铁,他们在实验室用CO还原氧化铁,实验如图四所示
①A、B处发生的现象分别是A 、B ;
②为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否要先断开A和B的连接处? (填“需要”或“不需要”),理由是 气体会一直通到装置冷却,不会发生倒吸 .
| 反应时间 | t0 | t1 | t2 | t3 |
| 烧杯和药品的质量/g | 166.5 | 166.3 | 166.1 | 166.1 |
(7)兴趣小组的同学又准确称取了11.5克生铁样品,放入装有100.0g稀硫酸(足量)的烧杯中(烧杯质量为55.0g).在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了四次称量,
记录如表.求:①反应中产生氢气 克;②反应后所得溶液中溶质质量分数.(结果精确到0.1%)
答案 解:(1)铁生锈的过程是铁与氧气、水蒸气发生化学反应,所以与水面接触的地方易生锈,因此可以通过刷油漆的方法防止生锈.
(2)金属能做成导线是因为有导电性,抽成丝是因为有延展性,做成锅是因为导热性.
(3)铝在空气中与氧气化合,在铝的表面生成致密的氧化铝薄膜(或氧化铝膜),阻止了铝进一步与氧气的接触;
(4)由图示信息可得到,金属大规模开发、利用的先后顺序跟③金属的活动性、⑤金属冶炼的难易程度相关,活动性强的金属冶炼难度大,使用则较晚;
(5)根据化学方程式:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑进行计算:
A、因为镁的活动性比铝的活动性强,镁反应速度快,故A说法正确;
B、如果盐酸均反应完,镁恰好完全反应,铝有剩余,故B说法正确;
C、如果镁、铝都反应完,则产生的氢气一定不等,说法不正确.
D、盐酸均反应完,镁、铝都反应完,生成的氢气一定相等,故D说法正确;
故选AB
(6)一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,故看到的现象为固体由红变黑,澄清石灰水变浑浊,为防止生成的铁被氧化,实验结束前还要继续通一氧化碳直到冷却,故不需要断开,
(7)反应前总质量一反应后总质量=生成氢气的质量,反应完毕后总质量为166.1g,所以氢气质量=11.5+100g+55g﹣166.1g=0.4g
解:设生成的硫酸亚铁质量为x 铁的质量为y
Fe+H2SO4 =FeSO4 +H2↑;
56 152 2
y x 0.4g
=
x=30.4g
=
y=11.2g
反应后所得溶液的溶质质量分数=
×100%=27.4%
故答案为:(1)B 刷油漆
(2)导电性或导热性(或延展性) 写出任意一个即可
(3)铝的表面形成致密的氧化膜
(4)A
(5)AB
(6)①A 固体由红变黑 B 石灰水变浑浊②不要 气体会一直通到装置冷却,不会发生倒吸
(7)0.4克 27.4%
下列用化学方程式表示的除杂(括号内为杂质)方法正确的是( )
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B.CO2(CO):2CO+O2 === 2CO2
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D.KCl (KClO3):2KClO3 === 2KCl+3O2
高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是 。
(2)探究生成的气体是什么? 用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。写出该反应的化学方程
式 。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
| 常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
| 颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
| 能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
| 与盐酸反应 | FeCl2+H2O | FeCl3+H2O | FeCl2+ FeCl3+H2O |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是 ;猜想二:剩余固体________。
【实验探究】(每空2分)
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为_______________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________。
(4)若反应前称得铁的质量为2.1g,高温下,铁与水反应结束称得固体质量为2.8
g则剩余固体成分是 。(通过计算说明,要求写出计算过程)