題目列表(包括答案和解析)
鋼鐵、鋁合金、銅制品等是應用廣泛的金屬材料。據(jù)估計,每年全世界被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼產(chǎn)量的十分之一。某;瘜W興趣小組的同學探究金屬腐蝕的原因,設(shè)計如下實驗:
(1)如圖,取一根約10cm的光亮鐵釘放在自來水中,觀察A、B、C三處的變化。
幾天后,他們會發(fā)現(xiàn) 處最先出現(xiàn)鐵銹,大家結(jié)合書本知識知道,鐵在空
氣中生銹實際是鐵和 、 等物質(zhì)相互作用發(fā)生一系列復雜的
化學反應的過程。
(2)一同學聯(lián)想到家里銅制餐具上有一層綠色物質(zhì),認為銅在空氣中也會生銹。他們上網(wǎng)查閱資料,知道這種綠色物質(zhì)的化學成分為Cu2(OH)2CO3(銅綠)。他們從銅綠組成和空氣的成分大膽猜測,銅生銹除了與鐵生銹條件相同外,還應該有CO2參加反應。
請寫出銅在空氣中生成銅綠的化學方程式 。
(3)【查閱資料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,也可以表示成CuCO3?Cu(OH)2。
與孔雀石相似,還有許多礦物可用xCuCO3?yCu(OH)2(x、y都是正整數(shù))表示,石青
就是其中的一種。
【實驗探究】為了驗證石青的組成成分,他們設(shè)計了如下實驗,請你共同參與探究。
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
步驟l | 取少量石青樣品置于大試管中加入足量稀硫酸 | (1)產(chǎn)生大量氣體 (2)溶液呈藍色 | (1)石青中含有 離子 (2)石青中含有 離子 |
步驟2 | 取少量石青樣品置于大試管中加熱 | (1)殘留固體呈 色 (2)大試管內(nèi)壁 | 石青加熱易分解 |
【反思與拓展】
①確定步驟1中產(chǎn)生氣體成分的實驗方法是 。
②根據(jù)以上探究,只要測定出參加反應的石青的質(zhì)量、生成的氧化銅的質(zhì)量和 的質(zhì)量,就可確定石青的化學式(即確定x、y的值)。
③防止金屬銹蝕的方法很多,如制成不銹鋼、在金屬表面 (任寫一種方法)。
鋼鐵是使用最多的金屬材料。在今年的化學活動周中,某校興趣小組的同學在老師指導下做了二個有關(guān)鐵的實驗。
實驗一:用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵
實驗裝置如下圖:
A B C D E F
其中A是實驗室用草酸(H2C2O4)和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置,反應的化學方程式是:H2C2O4 H2O+CO2↑+CO↑。請回答下列問題:
(1)B裝置中發(fā)生反應的化學方程式是 .
(2)C裝置無明顯現(xiàn)象,C裝置的作用是 。
D裝置中濃硫酸的作用是 。
(3)E裝置中的實驗現(xiàn)象是 。
(4)F裝置的作用是 、 。
實驗二:鋁粉和氧化鐵粉末反應(鋁熱反應)
實驗裝置如下圖:
圖中紙漏斗由兩張濾紙折疊成漏斗狀套在一起,使四周都有四層,點燃鎂條后觀察到的現(xiàn)象:鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出大量的熱,紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入細沙中。
實驗后老師作了如下提示:實驗中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應所需的高溫條件,鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應,屬于置換反應,該反應常用于焊接鋼軌。請寫出該反應的化學方程式 。該反應中單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似的 (填“氧化”或“還原”)性。
實驗后同學們對金屬與金屬氧化物間的反應產(chǎn)生興趣,激發(fā)了探究熱情。
【提出問題】任何金屬與金屬氧化物在高溫條件下都能反應嗎?
同學們在請教老師后設(shè)計了如下實驗方案并進行了探究。
【實驗方案】
實驗組別 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
實驗1 | 取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中,高溫加熱。 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸。 | 黑色粉末變成 色 固體部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,水溶液呈無色。 | Zn和CuO能發(fā)生置換反應。 |
實驗2 | 取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中,高溫加熱。 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸。 | 發(fā)生爆炸,黑色粉末變成紅色。 固體部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,水溶液呈 色。 |
|
實驗3 | 取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中,高溫加熱。 | 粉末無變化 | Cu、Fe2O3不能反應。 |
【實驗總結(jié)】金屬與金屬氧化物在高溫條件下有些能反應,有些不能反應。
【反思拓展】金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律和金屬與 的反應相似。
9.鋼鐵、鋁合金、銅制品等是應用廣泛的金屬材料。據(jù)估計,每年全世界被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼產(chǎn)量的十分之一。某校化學興趣小組的同學探究金屬腐蝕的原因,設(shè)計如下實驗:
(1)如圖,取一根約10cm的光亮鐵釘放在自來水中,觀察A、B、C三處的變化。幾天后,他們會發(fā)現(xiàn) 處最先出現(xiàn)鐵銹,大家結(jié)合書本知識知道,鐵在空氣中生銹實際是鐵和 、 等物質(zhì)相互作用發(fā)生一系列復雜的化學反應的過程。
(2)一同學聯(lián)想到家里銅制餐具上有一層綠色物質(zhì),認為銅在空氣中也會生銹。他們上網(wǎng)查閱資料,知道這種綠色物質(zhì)的化學成分為Cu2(OH)2CO3(銅綠)。他們從銅綠組成和空氣的成分大膽猜測,銅生銹除了與鐵生銹條件相同外,還應該有CO2參加反應。
請寫出銅在空氣中生成銅綠的化學方程式 。
(3)【查閱資料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。與孔雀石相似,還有許多礦物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整數(shù))表示,石青就是其中的一種。
【實驗探究】為了驗證石青的組成成分,他們設(shè)計了如下實驗,請你共同參與探究。
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
步驟l | 取少量石青樣品置于大試管中加入足量稀硫酸 | (1)產(chǎn)生大量氣體 (2)溶液呈藍色 | (1)石青中含有 離子 (2)石青中含有 離子 |
步驟2 | 取少量石青樣品置于大試管中加熱 | (1)殘留固體呈 色 (2)大試管內(nèi)壁 | 石青加熱易分解 |
【反思與拓展】
①確定步驟1中產(chǎn)生氣體成分的實驗方法是 。
②根據(jù)以上探究,只要測定出參加反應的石青的質(zhì)量、生成的氧化銅的質(zhì)量和 的質(zhì)量,就可確定石青的化學式(即確定x、y的值)。
③防止金屬銹蝕的方法很多,如制成不銹鋼、在金屬表面 (任寫一種方法)。
(8分)化學與生活息息相關(guān),請用學過的化學知識解決下列問題。
(1)下列食物中富含蛋白質(zhì)的是 (填序號,下同);富含維生素的是 。
A.魚 B.香蕉 C.花生油
(2)鐵在潮濕的空氣中容易被銹蝕。
①汽車表面噴漆,可以延緩汽車的銹蝕,其防銹原理是隔絕 和水。
②噴漆前需將鐵制品放入稀鹽酸中除銹(鐵銹主要成分是Fe2O3),觀察到溶液變黃,有無色氣泡逸出,該過程中發(fā)生反應的化學方程式是 ; 。
(3)電動自行車以其“輕便、環(huán)!钡奶攸c,備受人們青睞。
①下列電動自行車各部位所使用的材料,屬于有機合成材料的是 。
A.不銹鋼車圈 B.塑料車筐 C.橡膠輪胎 D.玻璃反光鏡
②電動自行車常用的鉛蓄電池是一種可充電的化學電源,鉛蓄電池中的電解液常用稀硫酸。若用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為30%的稀硫酸490g,需該濃硫酸的質(zhì)量是 g。
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