题目内容

1.金属材料在生产生活中十分广泛
(1)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”,在“五金”顺序中把金属铁的位置移到最后,正好符合由弱到强的顺序.
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是含碳量不同;
(3)写出工业上以赤铁矿为原料炼铁过程中,写出该过程中炼铁反应的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe; 每年因腐蚀而消费掉的金属材料数量惊人,铁生锈的条件是与水和氧气同时接触;防止金属腐蚀是保护金属资源的一条有效途径,保护金属资源的途径还有寻找金属的替代品(答一条即可);
(4)将一定量的锌粉放入稀硫酸、硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加盐酸有气泡产生.则滤渣中一定含有固体的化学式是铁、铜;滤液中一定不含的物质名称是硫酸、硫酸铜.

分析 (1)根据金属活动性顺考虑;
(2)生铁和钢的含碳量不同;
(3)一氧化碳与氧化铁发生氧化还原反应,生成铁和二氧化碳;
(4)利用金属活动性顺序来解决此题

解答 解:(1)把铁放到最后,正好符合金属活动性由弱到强的顺序;故答案为:铁
(2)生铁和钢的含碳量不同,生铁的含碳量是2%至4.3%,钢的含碳量是0.03%至2%之间,故答案为:含碳量不同;
(3)一氧化碳与氧化铁发生氧化还原反应,生成铁和二氧化碳,反应条件是高温;铁在潮湿的环境容易生锈;寻找金属的替代品、改变金属的内部结构等都是保护金属资源的有效途径.故答案为:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe;与水和氧气同时接触;寻找金属的替代品;
(4)根据“在金属活动性顺序里,排在氢前面的金属能与酸反应产生氢气”这一理论,结合题意中的“向滤渣中加盐酸有气泡产生”可以断定反应后的滤渣中的成分是铁或者锌、铁的混合物,一定有铁生成,锌与硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液反应,先置换出铜,因此有铁一定有铜,所以滤渣中一定含有的固体是铁、铜;因为滤渣中存在铁,因此滤液中一定不含的物质是硫酸、硫酸铜,因为不能和铁共存.故答案为:铁、铜;硫酸、硫酸铜

点评 此题综合性较强,主要考查了金属的物理性质和化学性质,是一道不错的题目

练习册系列答案
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16.某化学兴趣小组的同学做完“大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验”后,将反应后锥形瓶中残留的废液过滤,并对滤液进行探究(已知大理石中所含杂质既不溶于水,也不与酸反应).
【提出问题】滤液中所含溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【猜想与假设】
猜想1:滤液中的溶质可能是CaCl2和CaCO3
猜想2:滤液中的溶质只有CaCl2
猜想3:滤液中的溶质是CaCl2和HCl
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是CaCO3难溶于水.
【实验与结论】
(1)小亮同学为验证猜想2,取少量滤液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现酚酞溶液不变色,于是小亮认为猜想2正确.你认为他的结论错误(填“正确”或“错误”),理由是溶液中的溶质是CaCl2和HCl时,滴加酚酞溶液也不变色.
(2)小美为验证猜想3,用洁净干燥的玻璃棒蘸取该滤液滴到湿润的pH试纸上,测得pH=4,她认为猜想3正确.对她的操作方法、测量结果及结论的评价,正确的是C.
A.方法不正确,结果偏小,结论正确
B.方法正确,结果偏大,结论不正确
C.方法不正确,结果偏大,结论正确
D.方法正确,结果偏小,结论不正确
(3)小丽选择了其他几种不同类别的物质来验证猜想3,也得出了结论,可供选择的试剂有:石蕊溶液、铜片、镁条、氧化钙、氧化铁、氢氧化钠、氢氧化铜、碳酸钠溶液、硝酸银溶液.请完成表:
方案试剂类别选用试剂实验现象结论
A指示剂石蕊溶液溶液变红猜想3
正确
B金属单质固体表面产生气泡
C金属氧化物氧化铁固体溶解,溶液变成棕黄色
D氢氧化铜固体溶解,溶液变成蓝色
E硝酸银溶液产生白色沉淀
【反思与评价】上述方案有错误及错误的原因是E错误,因为若只有CaCl2时,加硝酸银溶液也会产生白色沉淀(填写错误方案的序号,并解释其错误的原因).
【拓展与延伸】
若猜想3成立,小丽认为无需另加试剂,只要对滤液进行蒸发操作即可除去杂质,从滤液中得到CaCl2固体.
(4)小丽同学取了100g 滤液,逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液.反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与溶液pH的关系如图所示.
试回答下列问题:
①写出首先发生的反应的化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
②a点对应的溶液中溶质为NaCl和CaCl2
③恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为5.9%.(写出计算过程,结果精确到0.1%)

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