金屬鋁與硫酸的反應(yīng): 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

金屬材料在國防建設(shè)中起著重要的作用,如圖1為殲-15飛機(jī)在遼寧艦上起飛.

(1)鋁合金用于制造飛機(jī)的外殼,鋁合金材質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)是
硬度大、密度小
硬度大、密度小

(2)改裝前的遼寧艦艦身銹跡斑斑,鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的
氧氣與水蒸氣
氧氣與水蒸氣
共同作用的結(jié)果.鐵銹的成分主要是
Fe2O3?xH2O
Fe2O3?xH2O
(填化學(xué)式).
(3)為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕,通常在輪船外殼上鑲嵌比鐵活動(dòng)性強(qiáng)金屬.小明為探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了如圖2的兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
①實(shí)驗(yàn)一中,小明以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱,有同學(xué)認(rèn)為不夠合理,理由是
所用酸的種類不同
所用酸的種類不同

②實(shí)驗(yàn)二中,若出現(xiàn)
鐵絲表面附著紅色固體
鐵絲表面附著紅色固體
現(xiàn)象,可證明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

(4)遼寧艦的建造耗費(fèi)了大量的鋼材.某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用圖3所示裝置模擬煉鐵的化學(xué)原理,并測(cè)定赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(裝置氣密性良好,CO2被充分吸收,氧化鐵反應(yīng)完全且赤鐵礦中的雜質(zhì)不參加反應(yīng),稱重赤鐵礦樣品的質(zhì)量為Wg).
①裝置A中生成鐵的化學(xué)方程式為
3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
,裝置C的作用是
將CO燃燒防止其污染空氣
將CO燃燒防止其污染空氣

②要測(cè)定該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是
裝置A在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化
裝置A在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化
裝置B在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化
裝置B在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化

③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鋅、鐵、銅三種金屬的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論.
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
分別取少量硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液于兩支試管中,將鐵絲分別浸入兩溶液中,觀察現(xiàn)象.
分別取少量硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液于兩支試管中,將鐵絲分別浸入兩溶液中,觀察現(xiàn)象.
浸入硫酸銅溶液中的鐵絲表面出現(xiàn)紅色固體,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色;浸入硫酸鋅溶液的鐵絲無明顯變化.
浸入硫酸銅溶液中的鐵絲表面出現(xiàn)紅色固體,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色;浸入硫酸鋅溶液的鐵絲無明顯變化.
金屬活動(dòng)性順序:
Zn>Fe>Cu
金屬活動(dòng)性順序:
Zn>Fe>Cu

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硫酸銅是生產(chǎn)、生活中常見的物質(zhì),下面是某學(xué)習(xí)小組展開的探究實(shí)錄:
Ⅰ、硫酸銅的制備
(1)某學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用銅屑、稀硫酸為原料制備硫酸銅.其原理是在高溫條件下將銅粉反復(fù)灼燒,使銅充分氧化成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制備硫酸銅,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
、
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

(2)通過查閱資料,同學(xué)們找到了一種工業(yè)制備硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)的流程,具體如下:將銅絲放到稀硫酸中,控溫在50℃.加入10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1h后,過濾、蒸發(fā)、降溫結(jié)晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O.
①寫出該工藝流程生成CuSO4的化學(xué)方程式
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

②在上述生產(chǎn)過程中,控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?!--BA-->
防止H2O2受熱分解
防止H2O2受熱分解

③上述生產(chǎn)流程的優(yōu)點(diǎn)有
耗能少
耗能少
(寫出一種即可);
④在過濾時(shí),采用了右圖所示的裝置,你認(rèn)為這樣做的優(yōu)點(diǎn)是
加快過濾的速度
加快過濾的速度
;
Ⅱ、硫酸銅的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)
(1)波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍(lán)色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價(jià)為
+2價(jià)
+2價(jià)
,該化學(xué)式可以寫成鹽和堿的形式
CuSO4?3Cu(OH)2
CuSO4?3Cu(OH)2
,其殺菌機(jī)理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)
(填一種有機(jī)物名稱).
(2)為驗(yàn)證Al的化學(xué)性質(zhì)比銅活潑,小怡做了以下實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如下表:
Al片(未打磨) Al片(打磨)
CuSO4溶液
(5%,5mL)
無變化,數(shù)小時(shí)后鋁片上附有極少氣泡,幾乎無紅色物質(zhì) 極少氣泡,附著極少紅色物質(zhì),持續(xù)較長時(shí)間
CuSO4溶液
(10%,5mL)
無變化,數(shù)小時(shí)后鋁片附有稍多氣泡,僅有極少紅色斑點(diǎn) 稍多氣泡,附著極少(多于5%)紅色物質(zhì),持續(xù)較長時(shí)間
CuCl2溶液
(5%,5mL)
多量氣泡,迅速出現(xiàn)紅色物質(zhì),很快溶液變成無色,且溫度升高 更多量氣泡,迅速出現(xiàn)紅色物質(zhì),很快溶液變成無色,且溫度升高
認(rèn)真分析上表,回答下列問題:
①鋁和銅鹽溶液反應(yīng)速率與
鋁片是否打磨
鋁片是否打磨
、
硫酸銅溶液的濃度
硫酸銅溶液的濃度
不同的銅鹽
不同的銅鹽
有關(guān),同時(shí)說明銅鹽溶液中的Cl-
加快
加快
(填“加快”或“抑制”)反應(yīng)速率,若實(shí)驗(yàn)室沒有CuCl2溶液,則可以在CuSO4溶液中加入少許
鹽酸
鹽酸
(填物質(zhì)名稱),以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯;
②該反應(yīng)過程要
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”).經(jīng)檢驗(yàn),產(chǎn)生的氣體是一種能燃燒的單質(zhì),該氣體是
H2
H2
(填化學(xué)式);
Ⅲ、硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)中結(jié)晶水(xH2O)含量的測(cè)定
在老師的指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量-溫度的關(guān)系如下圖.

(1)在加熱過程中,隨著水分的蒸發(fā),固體顏色將由藍(lán)色逐漸變?yōu)?!--BA-->
色,最終變?yōu)楹谏?BR>(2)寫出固體質(zhì)量由10.7g變?yōu)?.9g時(shí)的化學(xué)方程式
CuSO4?xH2O
  △  
.
 
CuSO4+xH2O↑
CuSO4?xH2O
  △  
.
 
CuSO4+xH2O↑
;
(3)650℃以上時(shí),硫酸銅固體就會(huì)發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2
;
(4)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計(jì)算CuSO4?xH2O中的CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(要求:根據(jù)x的值進(jìn)行計(jì)算,CuSO4的相對(duì)分子質(zhì)量:160,H2O的相對(duì)分子質(zhì)量:18)

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金屬材料是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活離不開的材料之一,人類每年要從自然界獲取大量的金屬材料資源.根據(jù)對(duì)金屬和金屬金屬材料的認(rèn)識(shí),回答:
(1)鋁制品在空氣中有較強(qiáng)的抗腐蝕性,原因是
鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜,能覆蓋在鋁表面,從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)
鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜,能覆蓋在鋁表面,從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)

(2)保護(hù)金屬資源的途徑有:①
防銹
防銹
;②回收利用廢舊金屬;③合理有效地開采礦物;以及尋找金屬代用品等.
(3)在AgNO3和Al(NO33的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后過濾,向?yàn)V出的固體中加入稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾出的固體中一定含有
Ag、Fe(銀、鐵)
Ag、Fe(銀、鐵)

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金屬在日常生活中隨處可見,鐵、銅、鋁、鋅都是常見金屬.
(1)下列用品中,主要應(yīng)用金屬導(dǎo)熱性的是
(填序號(hào)).

(2)辯證的研究金屬銹蝕問題可以幫助我們更好地利用金屬,右圖“取暖片”的發(fā)熱過程就是利用鐵生銹的原理.鐵生銹的條件是
鐵與水和氧氣并存
鐵與水和氧氣并存
,防止自行車生銹的措施有
刷漆
刷漆
(寫出一種即可).

(3)為了回收金屬資源,從鎖具加工廠的廢舊黃銅粉末中(含有金屬銅、鋅),分離和提取出金屬銅和ZnSO4溶液,其實(shí)驗(yàn)過程如下:

請(qǐng)回答:
(Ⅰ)A是
Cu
Cu

(Ⅱ)步驟②的化學(xué)反應(yīng)方程式為
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
,其目的是
除去①中沒有完全反應(yīng)的硫酸銅
除去①中沒有完全反應(yīng)的硫酸銅

(Ⅲ)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程可以簡化為
向黃銅粉末中加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡,然后過濾
向黃銅粉末中加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡,然后過濾

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精英家教網(wǎng)金屬與人類的生活和生產(chǎn)密切相關(guān).
(1)鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬,人類大規(guī)模開發(fā)利用這三種金屬的先后排(用元素符號(hào)表示)
 

(2)如圖是元素周期表的一格,下列說法正確的是
 

A.金元素屬于金屬元素          B.金原子的中子數(shù)為197
C.金原子的核外電子數(shù)為118    D.金元素位于第六周期第1B族
(3)在研究金屬性質(zhì)時(shí),某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:將一定量鐵粉加硫酸鋅和硫酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,然后對(duì)濾紙上的物質(zhì)進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn).
【提出問題】濾紙上的物質(zhì)是什么?
【作出猜想】甲認(rèn)為只有銅;乙認(rèn)為是銅和鐵的混合物;丙認(rèn)為是銅、鐵、鋅的混合物.
【交流討論】大家一致認(rèn)為丙的猜想不合理,其理由是
 
;
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)確定了濾紙上物質(zhì)的成分.請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>
    實(shí)驗(yàn)步驟     現(xiàn)象和結(jié)論   有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
取少量濾紙上剩余的物質(zhì)置于試管中,向其中滴加適量的
 
 
 
 
 
(4)在實(shí)驗(yàn)室稱取20g赤鐵礦樣品置于玻璃管中,稱得樣品和玻璃管的總質(zhì)量為70g,通入足量CO后加熱使樣品充分反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),冷卻后稱得玻璃管和剩余固體的總質(zhì)量為65.2g.試計(jì)算樣品中Fe2O3,的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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