汽车配件厂新购进了一批黄铜(铜锌合金).为了测定这批黄铜中铜的质量分数,化验人员将取来的样品先加工成粉末,然后利用该粉末与稀硫酸在烧杯内发生反应.在所进行的三次实验中,只有一次所取用的稀硫酸与黄铜样品是恰好完全反应的.有关实验数据记录如下:

实验次数

1

2

3

所取黄铜样品的质量(g)

10.0

10.0

20.0

加入稀硫酸的质量(g)

100.0

80.0

80.0

反应后烧杯内剩余物质的质量(g)

109.8

89.8

99.8

请分析实验数据,完成下列问题:

(1)黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时两种物质的质量之比为  ,该黄铜样品中铜的质量分数为 .

(2)计算黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应后所得的溶液中溶质的质量分数.(计算结果精确到0.1%)

【考点】金属活动性顺序及其应用;有关溶质质量分数的简单计算;金属的化学性质;常见化学反应中的质量关系;根据化学反应方程式的计算.

【分析】(1)由题中实验数据可知第一次实验中酸剩余,第三次实验中金属剩余,只有第二次实验恰好完全反应,所以黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时两种物质的质量之比为1:8,根据质量守恒定律可求出生成氢气的质量,进而根据化学方程式计算出铜锌合金中锌的质量然后求出黄铜样品中铜的质量分数;

(2)根据化学方程式中氢气的质量可求出生成的硫酸锌的质量,然后由烧杯内剩余物质的质量减去样品中铜的质量求出所得溶液的总质量,进而求出溶液中溶质的质量分数.

【解答】解:(1)由题中数据分析可知,第二次实验恰好完全反应,所以所以黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时两种物质的质量之比为10g:80g=1:8;

根据质量守恒定律可知,完全反应时生成氢气的质量=(10g+80g)﹣89.8g=0.2g

设样品中锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为y.

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2

65        161   2

x          y   0.2g

=, =

x=6.5g       y=16.1g

∴该黄铜样品中铜的质量分数为:×100%=35%

故答案为:1:8,35%

(2)黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应后所得的溶液中溶液的质量为89.8g﹣(10g﹣6.5g)=86.3g

∴所得的溶液中溶质的质量分数=×100%=18.7%

答:所得溶液中溶质的质量分数为18.7%.

 

实验室中用如下实验方案(图示)来研究铁、铝、铜三种金属活动性顺序及其在活动性顺序表中相对氢的位置。

⑴乙实验中只要观察到 现象,就证明二者已经发生反应;

⑵若将实验乙中的CuSO4溶液替换为 ,即可达成实验目的;

⑶现在按原有方案(图示)实验,实验结束后,将乙、丙实验后的剩余物倾倒在一个烧杯中,充分反应。然后将甲实验的剩余物倒入此烧杯,无气泡产生。

下列说法中,正确的是

A.最后烧杯中的溶液一定不是无色的

B.乙实验中,CuSO4溶液一定是过量的

C.乙、丙混合过程中,可能没有发生化学反应

D.最后烧杯中的溶液,一定含有Al2(SO4)3,可能含有FeSO4

(1)铁表面析出红色固体  (2)稀H2SO4(或稀盐酸)

   (3)AB(说明:只答出其中任意一个得0.5分,有对有错不得分)

市面上出现的“假黄金”为黄铜(含铜、锌)合金,小明同学为了鉴别真假做了以下实验:取10 g样品加入50 g稀硫酸中,恰好完全反应,称量剩余物为59.8g。请计算:

(1)生成氢气的质量为__________ g。

(2)黄铜样品中铜的质量分数。

(1)0.2

(2)35%(计算过程略)

金属应用广泛.没有金属,生活是难以想象的.请你根据所学知识回答下列问题:

(1)金属铝常用作导线是利用它的  性.

(2)古代湿法炼铜的原理与铁与硫酸铜溶液反应,写出该反应的化学方程式  .

(3)某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁,反应过程如图所示.

写出碳与二氧化碳反应的化学方程式  .

(4)试说出保护金属资源的一种有效途径 .

【考点】铁的冶炼;金属的物理性质及用途;金属的化学性质;金属资源的保护;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】(1)物质的性质决定物质的用途,根据金属的物理性质与用途,进行分析解答.

(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,写出该反应的化学方程式即可.

(3)碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,写出该反应的化学方程式即可.

(4)本题可从防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物及寻找金属的代用品等方面,进行分析解答.

【解答】解:(1)金属铝常用作导线,是利用了它的导电性.

(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,该反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.

(3)碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:CO2+C2CO.

(4)保护金属资源的有效途径有:防止金属的锈蚀,由于金属锈蚀而浪费的金属约占20%﹣40%,要想方设法防止金属生锈;回收利用废旧金属可节约原料、节省能源,是一种保护金属资源的有效途径;有计划、合理地开采矿物,否则既浪费了资源,又损害了国家利益;寻找金属的代用品,减少了金属的使用等.

故答案为:(1)导电;(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;(3)CO2+C2CO;(4)防止金属锈蚀(或回收利用废旧金属,合理开采矿物,或寻找金属的代用品等).

【点评】本题难度不大,掌握金属的物理性质与用途、金属的化学性质、铁的冶炼等是正确解答本题的关键.

 

据报道,全球每年浪费掉的粮食约有1000亿吨,其中,约300亿吨是加工过的食品.下图是一包烤花生的图片,图中的脱氧剂在食品防腐保鲜,特别是对延长含高油脂食品的保质期有着重要作用.请回答下列问题:

(1)花生中富含的营养素是 (答出一种即可),检验这包脱氧剂中含有铁粉的方法是.

(2)脱氧剂的作用原理是脱氧剂中的铁粉与氧气、水发生反应生成氢氧化铁,写出该反应的化学方程式  ,据此判断脱氧剂对食品具有防腐保鲜作用的原因是  (填序号).

A.脱氧剂具有杀菌、消毒的作用

B.脱氧剂吸收水分,使食品保持干燥

C.脱氧剂吸收氧气,防止食品发生缓慢氧化

(3)钢铁是应用最广泛的金属材料,写出工业上炼铁原理的化学方程  ;我们日常生活中使用的清洁球,就是用不锈钢丝制作的,这是利用了金属铁具有的  ;铝、铁、铜三种金属在历史上被人类使用的时间先后顺序是  ,你认为其原因可能是 .

(4)据统计,我国每年因金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2%~4%,防止金属腐蚀具有重要意义.答出一种防止金属腐蚀的措施  .

【考点】食品干燥剂、保鲜剂和真空包装的成分探究;金属的物理性质及用途;金属的化学性质;铁的冶炼;金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式;食品、药品与健康食品中的有机营养素.

【分析】(1)根据人体所需六大营养素的种类、食物来源,结合题中所给的食物判断所含的营养素,进行分析判断;根据铁的物理性质及化学性质分析;

(2)根据信息结合方程式书写的方法写出方程式并从铁生锈的原理及食物变质的原因进行分析;

(3)根据工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,据此写出反应的方程式;根据物质的性质和用途的关系及金属的活动性顺序分析阶段;

(4)根据铁制品生锈的条件,铁制品与氧气和水隔绝就可以防止钢铁生锈,据此进行分析解答.

【解答】解:(1)花生中含有丰富的蛋白质和油脂等;铁能够被磁铁吸引,能够和盐酸反应产生氢气,和硫酸铜反应产生红色物质等;故答案为:蛋白质(或油脂);用磁铁吸引有铁粉吸出(或滴加稀盐酸有气泡产生或加入硫酸铜溶液有红色固体析出);

(2)铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,化学方程式:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3;铁与氧气、水反应生成氢氧化铁的原理,吸收包装袋中的氧气和水分,从而延长食品的保质期;故答案为:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3;BC;

(3)工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;日常生活中使用的清洁球,就是用不锈钢丝制作的,这是利用了金属铁具有的较高的硬度或延展性;金属的活动性越弱,越容易被冶炼,因此铝、铁、铜三种金属在历史上被人类使用的时间先后顺序是铜、铁、铝;

故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;较高的硬度或延展性;铜、铁、铝;金属的活动性越弱,越容易被冶炼;

(4)防止铁制品生锈,除了保持铁制品干燥外,还有很多其它方法,如隔绝氧气可以防止铁生锈,在铁制品表面涂油漆、镀一层金属等方法可以使铁制品与氧气隔绝;故答案为:保持铁制品干燥(或涂油、刷油漆、镀其它金属等).

答案:

(1)蛋白质(或油脂); 用磁铁吸引有铁粉吸出(或滴加稀盐酸有气泡产生或加入硫酸铜溶液有红色固体析出);

(2)4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3;bc;

(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;较高的硬度或延展性;铜、铁、铝;金属的活动性越弱,越容易被冶炼;

(4)保持铁制品干燥(或涂油、刷油漆、镀其它金属等).

【点评】本题难度不大,考查的知识点较多,掌握钢铁生锈的原理、防锈的措施、金属活动性顺序、工业上炼铁的反应原理等是正确解答本题的关键.

 

自行车作为常用的代步工具,既轻便灵活,又符合环保要求,有图是一款自行车的示意图.

(1)所标物质中,属于有机合成材料的是  ,属于金属合金的是  ,含有的金属元素是  .

(2)车架表面刷漆主要是为了防锈,其原理是  ;请再提出一条可延长自行车使用寿命的建议  .

(3)当今自行车外形美观,材质轻便、牢固,除了代步,还可以作为健身工具.

由此你对化学与人类生活的关系有何感想?  .

【考点】合成材料的使用及其对人和环境的影响;化学的用途;合金与合金的性质;金属锈蚀的条件及其防护.

【分析】根据已有的材料的类别解答,铁在与水和氧气并存时易生锈,防锈就是破坏铁生锈的条件,根据化学与生活的关系解答即可.

【解答】解:(1)塑料和橡胶属于合成材料,钢、不锈钢属于合金材料,钢中含有的金属是铁,故填:塑料、橡胶,钢、不锈钢,铁;

(2)车架表面刷油漆能使铁与水和氧气隔绝,自行车被雨淋后及时清洗擦干后涂上油能延长自行车的使用寿命,故填:使铁与水和氧气隔绝,雨淋后及时清洗擦干后涂上油;

(3)化学的发展促进了人类社会的进步,故填:化学的发展促进了人类社会的进步.

【点评】本题考查的是化学与生活的知识,完成此题,可以依据已有的物质的类别和物质的性质进行.

 

锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.锌锰电池的构造如图1所示.回答下列问题:

(1)锌锰电池所使用的下列材料中,属于金属材料的是  (填字母序号).

A.铜帽 B.碳棒 C.锌筒 D.密封塑料

(2)金属制品在空气中放置易生锈,铁生锈的条件是  .废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈,其主要成分为是Cu2(OH)2CO3,则铜生锈还必须有  参与.

(3)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn(NH32Cl2+2MnOOH,该反应中

锰元素的化合价由+4变为 .

(4)利用废旧电池铜帽(含Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图2所示:

(已知:Cu+H2O.2+H2SO4═CuSO4+2H2O)

①过程Ⅲ中分离操作的名称是  .

②过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为  .

【考点】金属材料及其应用;过滤的原理、方法及其应用;金属的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护;有关元素化合价的计算;书写化学方程式.

【分析】(1)根据金属材料包含纯金属和合金进行解答;

(2)根据铁生锈的条件是与氧气和水同时接触以及质量守恒定律分析铜生锈的条件进行解答;

(3)根据化合物中各元素的化合价的代数和为0进行解答;

(4)根据过滤可用于分离难溶性固体以及锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气进行解答.

【解答】解:(1)金属材料包含纯金属和合金,所以属于金属材料的是铜帽、锌筒;

(2)铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,由质量守恒定律以及铜锈其主要成分为是Cu2(OH)2CO3,可知铜锈中含有碳元素,所以铜生锈还必须有二氧化碳参与;

(3)根据化合物中各元素的化合价的代数和为0和氧元素的化合价为﹣2价,氢元素的化合价为+1价,可知MnOOH中锰元素的化合价为+3;

(4)①过滤可用于分离难溶性固体,所以过程Ⅲ中分离操作的名称是过滤;

②锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.

故答案为:(1)AC;

(2)与氧气、水同时接触;CO2

(3)+3;

(4)①过滤;②Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.

【点评】本题考查了化学与技术、原电池原理、化学方程式的书写,综合性较强.

 

人类的生产生活离不开金属材料,随着科技水平的不断提高,金属及其合金在日常生活中扮演着越来越重要的角色.

(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  的位置移到最后,正好符合由弱到强的顺序.

(2)汽车车体多用钢材制造.表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与  接触而生锈.

(3)工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程为 .

西汉时期中国古老的冶铜方法是“湿法冶铜”主要的反应原理是铁与硫酸铜溶液反应,写出反应的化学方程式 

(4)在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序,除铝、铜外,还需要用到的试剂是  .(填一种即可)

(5)铁锅、铝锅是生活中常用的炊具,如图是铁锅的示意图.

①铁锅含有合金单质 (写化学式),含有的有机合成材料是  .(填写名称)

②炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭,其原理是  .

③铜也易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3),是铜与空气中的氧气、水和  共同作用的结果.

【考点】金属活动性顺序及其应用;铁的冶炼;金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式;灭火的原理和方法;合成材料的使用及其对人和环境的影响.

【分析】(1)根据金属活动性顺考虑;

(2)根据铁生锈的条件分析回答;

(3)根据炼铁的原理、“湿法冶铜”的反应写出反应的方程式;

(4)根据金属活动性顺序表的应用分析回答;

(5)①根据生铁的成分、铁锅的构造分析回答;②根据灭火的原理分析回答;③根据质量守恒定律和空气的程分析回答.

【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;

(2)汽车车体多用钢材制造.表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与空气、水接触而生锈.

(3)工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,“湿法冶铜”主要的反应原理是铁与硫酸铜溶液反应,反应的化学方程式是:CuSO4+Fe═Cu+FeSO4.

(4)要比较铝、铜的金属活动性顺序,除金属铝、铜外,可以利用活泼金属与稀酸反应,也可以利用在金属活动性顺序中,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来.因此,除金属铝、铜外,试剂可以选用稀盐酸或稀硫酸,也可以选用硫酸铜溶液等;

(5)①铁锅含有金属单质Fe,含有的有机合成材料是塑料.

②炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭,其原理是隔绝空气.

③铜也易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3),是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果.

故答为:(1)铁;(2)空气、水;(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CuSO4+Fe═Cu+FeSO4;(4)稀盐酸(硫酸铜溶液等);(5)①,塑料;②隔绝空气;③二氧化碳.

【点评】解答本题关键是要熟悉金属活动性顺序,并能灵活运用解决实际问题,知道金属的性质决定物质的用途,铜生锈的条件.

 

已知A.B.C.D.E是常见的不同类别的物质.C的水溶液呈蓝色,D是一种红色固体,B→D的反应过程较为复杂,D→B的反应用于冶金工业.中“﹣”表示相连物质可以发生反应,“→”表示一种物质生成另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件省略).

(1)D的化学式  .

(2)C→E的化学方程式  ,说明该反应能够发生的理由  .溶液中发生的一个置换反应方程式  ,其微观实质是  .

【考点】物质的鉴别、推断;置换反应及其应用;书写化学方程式.

【分析】根据A、B、C、D、E是常见的不同类别的物质,C的水溶液呈蓝色,所以C是铜盐,D是一种红色固体,B→D的反应过程较为复杂,D→B的反应用于冶金工业,所以D是氧化铁,所以B是铁,A能够和铁反应,且能够转化为铜盐,所以A是酸,C和E可以相互转化,若C是硫酸铜,则硫酸铜能够和可溶性的碱反应产生氢氧化铜沉淀,然后将推出的物质进行验证即可.

【解答】解:(1)A、B、C、D、E是常见的不同类别的物质,C的水溶液呈蓝色,所以C是铜盐,D是一种红色固体,B→D的反应过程较为复杂,D→B的反应用于冶金工业,所以D是氧化铁,所以B是铁,A能够和铁反应,且能够转化为铜盐,所以A是酸,C和E可以相互转化,若C是硫酸铜,则硫酸铜能够和可溶性的碱反应产生氢氧化铜沉淀,经过验证,推导正确,所以D是铁锈的成分,化学式为:Fe2O3

(2)C→E的反应可以是硫酸铜和氢氧化钠反应产生氢氧化铜沉淀和硫酸钠的反应,化学方程式为:CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4;由于反应物碱和盐都可溶,生成物有沉淀,因此该反应能够发生;溶液中发生的一个置换反应方程式可以是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑);其微观实质是铁原子和铜离子转变成亚铁离子和铜原子(或铁原子转变成亚铁离子,氢离子转变为氢原子,氢原子结合成氢分子).

故答案为:(1)Fe2O3

(2)CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4;反应物碱和盐都可溶,生成物有沉淀;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑);铁原子和铜离子转变成亚铁离子和铜原子(或铁原子转变成亚铁离子,氢离子转变为氢原子,氢原子结合成氢分子).

【点评】在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可.

 

钢铁在生产、生活中有广泛的用途.建造上海世博会的中国馆﹣﹣“东方之冠”的核心筒就是用四根巨型钢筋混凝土制成的,其中用了大量的钢铁.

(1)钢铁属于  (填“纯净物”或“混合物”);

(2)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁Fe2O.3)、空气等为主要原料炼铁,请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式:  

(3)每年世界上钢铁的产量很高,钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失.铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的    共同作用的结果;

(4)为了防止钢铁锈蚀,人们常采用  的方法(任写一种)来达到目的.

(5)市场上有一种含铁粉的麦片,食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为  .这种麦片必须真空保存,原因是  .

【考点】金属锈蚀的条件及其防护;纯净物和混合物的概念;书写化学方程式;人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用.

【专题】结合课本知识的信息.

【分析】(1)由多种物质组成的物质属于混合物;

(2)根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式;

(3)铁与氧气和水充分接触时容易生锈;

(4)使铁与氧气和水隔绝可以防止生锈;

(5)胃酸的主要成分是盐酸,能与铁反应;铁粉能与空气中的氧和水反应,使铁粉变质.

【解答】解:(1)铁中含碳量较高时,属于生铁,含碳量较低时,属于钢,所以钢铁属于混合物;

(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(3)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;

(4)在钢铁表面涂漆、镀一层金属等方法可以防止钢铁生锈;

(5)胃酸的主要成分盐酸与铁反应生成氢气,化学反应式是:2HCl+Fe=H2↑+FeCl2;铁能与空气中的氧和水反应使铁变质.

故答案为:(1)混合物;

(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(3)氧气和水;

(4)喷漆(合理答案均可);

(5)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑防止铁与氧气、水蒸气等反应而变质.

【点评】解答本题要充分理解混合物和纯净物的内容,同时要理解金属生锈的条件,再根据生锈的条件方面进行分析.

 

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