(6分)“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料。小明欲从孔雀石中提炼出单质铜。
【查阅资料】(1)碱式碳酸铜加热易分解,其方程式为:Cu2(OH)2CO3加热2CuO+CO2↑+H20。
(2)向Cu2(OH)2CO3中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式:(2分) 。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取单质铜。请你仿照下图画出方案二制取铜的流程图,要求:步骤最少。
方案一:
方案二:你设计的方案为 (2分)
【进行实验】方案一中最后一步:在溶液中加入过量的Fe的实验现象为
【反思】铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜,从碱式碳酸铜的化学式[Cu2(OH)2CO3]推知,铜生锈可能与空气中的氧气、水、________________________有关。
金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)大多数金属是人类从矿石中提取的。如用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳反应来炼铁,其反应的化学方程式为 。
炼铁产生的尾气 (填“能”或“不能”)直接排入大气。
(2)举出两种防止铁制品锈蚀的措施① ;② 。
(3)金属矿物的储量有限,而且不能再生,所以保护金属资源尤为重要。你认为保护金属资源的有效途径是(答两条) 。
金属材料在国防建设中起着量要的作用,图1为歼﹣15飞机在辽宁舰上起飞
(1)铝合金用于制造飞机的外壳,铝合金材质的主要优点是 。
(2)改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑,钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果,工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为 。
(3)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强金属。小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图2的两个实验:
①实验一中,小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 。
②实验二中,若出现 现象,可证明铁的活动性强于铜,该反应的化学方程式为 。
(8分)下图甲是实验室模拟炼铁的装置图,试回答:
(1)按上图连接实验装置、检查装置的气密性、装药品、固定实验装置后,主要实验步骤有:
①通入一氧化碳;②停止通入一氧化碳;③点燃酒精灯;④熄灭酒精灯;⑤点燃酒精喷灯;⑥熄灭酒精喷灯.正确的操作顺序是____________________________(填序号)(2分).
(2)实验过程中仪器①中发生的反应的化学方程式为______________________________(2分),现象是_____________________________________。
(3)实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是 .
(4)图乙是下业生产中炼铁高炉的结构图.实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石是从原料入口加入的,其中焦炭在高炉炼铁时的作用之一是产生高温,另一作用为____________;生铁出口低于炉渣出口的原因是_____________.
如图是炼铁高炉示意图,请写出物质A的名称 ,
B处的反应方程式为 ;
该高炉中最终的产品为 。
圆明园十二生肖兽首中的兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),某些铜器表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生了铜锈(俗称铜绿),为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件,某化学兴趣小组进行了如下探究:
【查阅资料】铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物。
铜绿分解的化学方程式为______ ____。
【猜想与假设】依据铜绿的组成和查阅的资料判断,铜绿可能是铜与氧气及__________共同作用而形成的。
【设计与实验】借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮): 实验较长时间后,发现_______试管中铜片最先生锈(填试管字母编号)。
【评价与改进】小风认为小梁设计的实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是(用图表示在下方框内)。
【拓展与应用】小明发现从不同地点收集到的两个铜器(一个材质是纯铜,一个材质是青铜)中,纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀。小明的分析是否全面?请你说明理由:____ 。
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 。某兴趣小组在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】单质碳也具有还原性,为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?焦炭还原四氧化三铁的化学方程式为 。
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似,能与二氧化碳反应,但反应无明显现象。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先 (选填“通CO”或“加热”);实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是 。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有红色固体。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个原因: 。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,
正确的连接顺序是:C → → → → C (选填字母,装置可重复使用)。
经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是 。
某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理,设计了如下实验装置:
(1)已知HCOOH(甲酸) CO↑+H2O,根据该反应制取CO,A处应选用的气体发生装置是 (填小写字母序号);
(2)装置中仪器①的名称是 ;装置B内所盛放浓硫酸作用是干燥CO,D装置的作用为 (用化学方程式表示)。
(3)①实验开始时应先点燃 (填“A”或“C”)的热源;②反应前后C装置玻璃管内物质颜色变化是 ;③C装置玻璃管内发生反应的化学方程式为 ;④检验C中的产物是否为铁的方法是 ;⑤待C装置玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是 。
(4)该装置有一个明显的缺陷,改进的方法为 。
(5)用高炉炼铁得到含杂质的铁10g(杂质不溶于水,也不参加反应)与100g稀硫酸恰好完全反应,滤去杂质,得到滤液质量为108.1g,则含杂质的铁中铁的质量分数为 。
为了防止钢铁制品锈蚀,下列措施不正确的是 ( )
A.将使用后的铁锅洗净擦干 | B.用洗洁精将铁制品表面膜洗净后放置 |
C.在车船表面喷油漆 | D.在铁制品表面镀上一层其它耐腐蚀的金属 |
(6分)某同学设计下图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铁的实验。试回答:
(1)该装置存在的一个主要问题是 ,你的改进方法是 。
(2)实验过程中图A处玻璃管中能观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)B处观察到的实验现象是 。该同学实验完成后,发现过量的澄清石灰水增重0.44g,则通入装置的气体质量 (填“>”、“<”或“=”)0.28g。
(5分)请写出下列有关反应的化学方程式,并标明反应基本类型。
(1)铝条在氧气中燃烧 ( )反应;
(2)镁条溶于稀盐酸中 ( )反应;
(3)工业用磁铁矿炼铁 。
用 还原铁的氧化物1.00g,得到铁粉0.75g,则下列说法中正确的是
A.该氧化物是 |
B.该氧化物可能是由、、组成的混合物 |
C.该氧化物是 |
D.该氧化物中不含 |
下列关于金属的说法正确的是
A.通过高炉炼得的铁为纯铁 |
B.人类使用金属铝的年代早于铜、铁 |
C.武德合金的熔点高,可用于制造保险丝 |
D.“真金不怕火炼”表明金在高温条件下也很难与氧气反应 |
钢铁是使用最多的金属材料,但每年因锈蚀而损失的数量巨大,防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。以下有关金属腐蚀的叙述错误的是
A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈 |
B.钢铁锈蚀的实质与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 |
C.铝比钢铁中的铁活泼,因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差 |
D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀 |