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(2013•南京二模)(1)金属材料的使用

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/14 16:44:36
(2013•南京二模)(1)金属材料的使用
①人类进入铁器时代要比青铜器时代晚得多,这与______有关(填序号).
A.金属的活动性     B.金属的导电性       C.金属的导热性       D.地壳中金属元素的含量
②人类一般使用铜合金多于纯铜,因为铜合金的熔点要比铜低,硬度要比铜______ (填“大”或“小”).
(2)金属的结构
图1是铝的原子结构示意图.在化学反应中铝原子易______(填“得到”或“失去”)电子达到稳定结构,因此化合物中铝元素通常显______价.
(3)金属的活动性
①请将铜、铝、铁三种金属的元素符号填写在下列金属活动性顺序图2中的相应位置.
②要快捷验证铜、铝、铁的活动性顺序,某同学已经选择了打磨过的铁丝,你认为他还需要的其它试剂是______.
③镁、铝、铁三种金属单质与足量的稀硫酸反应,生成等质量的氢气,需要消耗的金属质量由多到少的顺序是______
(4)金属的锈蚀
①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能,其原因是______.
②铁在潮湿的空气中容易锈蚀,为了防止铁制品锈蚀,人们常采用______的方法(任写一种)来达到目的.生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中,观察到溶液变黄,一段时间后,有无色气泡逸出.溶液变黄的化学反应方程式是:______.
③铜表面也容易生锈成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3].铜生锈除了与氧气和水有关外,还与空气中的______有关.
(5)金属的冶炼
①西汉时期我国的劳动人民又发明了“湿法炼铜”,即“曾青得铁则化为铜”请用反应方程式表示其冶炼原因_______.
②小章同学准备在实验室用图3所示装置模拟工业炼铁.请你据此回答:
实验中玻璃管内的现象为:______,反应的化学方程式是
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
(1)①金属的开发和大规模利用的时间早晚与金属的活动性有关,金属越活泼,冶炼难度越大,开发和利用的时间越晚,故选择A;
②合金的熔点要比各成分金属的熔点低,硬度大,所以青铜乃铜锡合金,其熔点要比铜低,硬度要比铜大;
(2)在铝原子结构示意图中看出最外层电子数为3,该元素的原子在化学反应中一般要失去3个电子而形成稳定结构,因而表现出的化合价为+3价;
(3)①根据铜、铝、铁三种金属的活动性强弱关系铝>铁>氢>铜,可判断顺序表最左端空格内为铝,接下来的空格内为铁,最右端为铜;
②证明铜、铝、铁的活动性顺序选择一种金属和另两种金属的盐溶液,所以除了铁丝外,可以选择铝和铜的盐溶液,如AlCl3、CuCl2溶液,将铁丝伸入AlCl3、CuCl2溶液中,观察到在CuCl2溶液铁的表面有红色的物质生成,而在AlCl3溶液中无现象,则可以判断金属铁的活动性顺序比铜强,比铝弱;
③由镁、铝、铁三种金属分别与足量的稀盐酸反应的化学方程式Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知,每生成一克氢分子与需要这几种物质的比为:
Fe--1:28,Al--1:9,Mg--1:12,所以要产生相等质量的氢气,需要的铁质量最多,镁次之,铝最少;
(4)①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,是因为铝容易与空气中的氧气发生反应,会生成一层致密的氧化铝膜覆盖在铝的表面,阻止反应的进行,所以具有良好的抗腐蚀性;
②铁生锈是铁与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果,生活中常用的铁制品防锈方法有:在铁制品表面涂上一层保护膜,在铁制品表面镀上一层其他金属,改变铁制品的内部结构,将其制成不锈钢等合金等;
生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中,观察到溶液变黄,是与铁锈反应生成氯化铁的缘故;一段时间后,有无色气泡逸出,是与铁反应产生氢气的缘故.所以溶液变黄的化学反应方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(5)①“湿法炼铜”,即“曾青得铁则化为铜”是铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜,反应的方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
②一氧化碳还原氧化铁(红色)产生铁(黑色)和二氧化碳,因此实验中玻璃管内的现象为:红色固体变黑色;反应的方程式为:3CO+Fe2O3 

 高温 
.
  2Fe+3CO2
③根据石灰水增重的0.88g就是产生的二氧化碳的质量
设生成0.88g二氧化碳需要一氧化碳的质量为x
3CO+Fe2O3

 高温 
.
 2Fe+3CO2
84                     132
x                      0.88g

84
x=
132
0.88g    x=0.56g
但在实际操作中需要多通入一氧化碳用于排空气,防止发生爆炸,后还通一氧化碳至冷却,防止氧化,故通入装置的CO气体质量一定要大于0.56g.
故答案为:(1)①A      ②大
(2)失去+3
(3)①Al  Fe   Cu     ②AlCl3、CuCl2溶液(答案合理即可)  ③铁>镁>铝
(4)①铝表面有一层致密的氧化膜  ②涂油(答案合理即可)
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O       ③CO2
(5)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu   ①红色固体变黑色  3CO+Fe2O3 

 高温 
.
  2Fe+3CO2
②0.56 g