阅读下面科普短文。
19世纪初,铝是比黄金还贵的金属,主要是由于铝的化学性质很活泼,在自然界以化合物形式存在。当时采用钠与氯化铝在一定条件下发生置换反应得到铝,因生产成本高,所以铝十分珍贵。
19世纪末,霍尔应用电解熔融金属化合物的方法制备金属。他在用氧化铝制备金属铝的过程中,发现氧化铝的熔点很高(2050℃),很难达到熔融状态,必须物色一种能够溶解氧化铝而又能降低其熔点的材料,实验过程中发现冰晶石(Na3AlF6)能起到这种作用。
霍尔在坩埚中,把氧化铝溶解在10%~15%的熔融的冰晶石里进行电解,发现有小球状银白色的铝生成,冰晶石在电解过程中不被分解,并有足够的流动性,有利于电解的进行。这种廉价炼铝方法的发现,使铝成为广泛应用的金属材料,至今仍在使用。
根据文章内容,回答下列问题:
(1)金属铝的物理性质 。
(2)冰晶石中氟元素的化合价为 。
(3)用金属钠制取铝的化学方程式为 。
(4)霍尔用电解法制取铝的化学方程式为 。
(5)电解法制铝的过程中,冰晶石的作用是 。
下列字母A~H表示初中化学常见的物质,它们由氢、碳、氧、氯、钠、钙、铁中的2~3种元素组成。
(1)固体A与液体B反应生成密度最小的气体,同时得到浅绿色溶液,则固体A为____。
(2)固体C与液体D发生化合反应生成固体E,并放出大量的热。写出固体C与液体D反应的化学方程式______________________。
(3)气体F是常见的灭火剂,将F通入G的溶液中,得到H的水溶液。F与G反应的化学方程式为_____________________。
(4)某同学在实验室进行实验时,将B、E、G、H的溶液分别倒入同一烧杯中,最终得到澄清溶液。则该澄清溶液中一定含有的溶质是________,可能含有的溶质是_______。
某工厂废液中含有氯化钠.氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示,
回答下列问题。
(1)固体甲_______,操作a的名称是_______。
(2)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(3)溶液甲中的金属离子是 (写离子符号)。
(4)步骤①②③中所发生的化学反应,其中属于置换反应的是 (填序号)。
(4分)生活中有许多铜制品,如:铜暖手炉、铜雕塑、铜芯线、铜工艺品等等。
(1)其中作铜芯线是利用了铜的 (物理性质) 。
(2)东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)是我国的旅游标志,但由于时间过长已经满身“绿锈”。和铁生锈类似,铜在空气中被腐蚀生成了绿色的碱式碳酸铜,根据它的组成判断,可能是铜和空气中的 、 、 (填化学式)共同发生了化学反应。
(3)孔雀石是一种主要含有绿色碱式碳酸铜的矿石。人们发现:森林火灾后,孔雀石表明往往有红色物质出现。提示:Cu2(OH)2CO3===2CuO+H2O+CO2↑试写出产生红色物质的其中一个化学方程式 。
(4)碱式碳酸铜又可以表示为,取少量碱式碳酸铜溶于适量稀盐酸中,得到蓝色的溶液,其溶质为 (填化学式)。
(4分)某化学兴趣小组对一包含有铜、银、锰的混合金属粉末进行了分离,获得了一种金属和一种盐的晶体。他们将三种金属随意编号为A、B、C,并设计了如下流程:
(1)金属B是 (填元素符号),操作a的名称是 。
(2)已知A的硫酸盐中A元素显+2价,请写出①、②反应的化学方程式:
① ;
② ;
应用广泛的金属。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)某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下图所示。
其中焦炭的作用是__________,写出碳与二氧化碳反应的化学方程式 。
(2)生产钛(Ti)的部分工艺流程图如下:
写出镁与四氯化钛(TiCl4)发生反应的化学方程式 ;该反应属于 反应(填基本反应类型名称)。上述反应需在氩气环境中进行,理由是 。
(3)将一定量的锌加入到稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。则滤渣中一定含有 (填化学式),滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)一定质量含杂质的铁(杂质不溶于水,也不参与反应)与100 g16%硫酸铜溶液恰好完全反应,过滤得到干燥的固体6.8 g,则含杂质的铁中的铁的质量分数是 (计算结果保留至0.1%)。
化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如下:(未做特别说明的“固体”,可能为纯净物或混合物)
(1)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 ;
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ,其作用是 ;
(3)滤液A中共含有 种溶质,固体丙中一定含有的金属是 ;
(4)写出③中反应的化学方程式 ;
(5)为了检验滤液C中的溶质成分:向其中加入稀盐酸,有白色沉淀产生,则滤液C中一定含有的阳离子 (填离子符号)。
实验是学习化学的重要途径,也是培养同学们兴趣的重要手段,结合下列实验,回答问题。
(1)为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。某同学进行了探究实验:
如图1所示:将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到__________________先燃烧,可以得出燃烧的条件之一是 ;
(2)化学兴趣小组的同学进行金属活动性的实验,如图2所示:
a.试管丙中反应的化学方程式为
b.同学们经讨论后认为该方案可以优化, 试管的实验是多余的。同学经讨论得出三种 金属的活动性由强到弱的顺序为
c.去掉多余的实验,同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液,并对不溶物的成分进行如下探究:
【提出问题】烧杯中不溶物的成分是什么?
【实验探究】向过滤得到的不溶物中加稀硫酸,若有气泡产生,则不溶物中一定含有
金属在日常生活中随处可见,研究金属的性质可以更好地利用金属。
(1)下列生活用品中,主要利用金属导热性的是 (填序号)。
(2)“淬火”是金属热处理常用的方法。宝剑淬火过程中,铁在高温下和水蒸气发生反应生成四氧化三铁和另一种气体单质,该反应的化学方程式为 。
(3)将一定量铁粉加入到硫酸锌、硫酸铜的混合液中,充分反应后过滤。滤液中的溶质一定有 。
(4)取一定量镁、锌、铁三种金属,分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸,充分反应后,生成氢气的质量相等。下列做法与此结果相符的是 (填序号)。
A.相同质量的三种金属与足量的稀盐酸反应 |
B.2.4 g镁、6.5 g锌、5.6 g铁与足量的稀盐酸反应 |
C.向足量的镁、锌、铁中加入稀盐酸的质量比为2︰3︰2 |
D.足量的三种金属与等量的稀盐酸反应 |
某兴趣小组同学为了验证铜、铁、银的金属活动性强弱,进行了如下的实验研究。
实验设计 |
甲 |
乙 |
丙 |
实验现象 |
观察到现象 (8) |
铁丝表面有气泡产生 |
铜丝表面无气泡产生 |
实验结论 |
金属活动性:铁 > 铜 > 银 |
①实验前需要配制10%的稀硫酸,用到仪器有烧杯、量筒、胶头滴管,还缺少的一种仪器是(9) 。量取蒸馏水体积时,若仰视读数,则会导致硫酸溶质质量分数 (10) 10%(填“>”“<”、“=”)。
②铁丝与稀硫酸反应一段时间后剩余的溶液中,可能含有的溶质是 (11) ,为了确定可能含有的溶质,可加入 (12) (填选项序号)
A.铁 B.氯化钡溶液 C.氯化钠溶液 D.氢氧化铜
③ 拓展应用:硫酸铜溶液和熟石灰混合,可制农药波尔多液。不能用铁制容器盛放波尔多液的原因是 (13) (用化学方程式表示)
铜是人类最早利用的金属之一,请根据铜的相关知识回答下列问题。
(1)铜是一种常见的金属,由______(填:“分子”、“原子”或“离子”)构成的;黄铜是铜和锌组成的混合物,外观似黄金但质地坚硬,它属于___________(填“金属材料”或“非金属材料”)。
(2)下列铜制品中,利用了金属导热性的是________(填字母序号)。
(3)“湿法炼铜”涉及了硫酸铜溶液与铁的反应,该反应的化学方程式为____________,从该化学反应中可判断铁的金属性比铜_________(填“强”或“弱”)。
(6分)如图所示是医院常用的药瓶和注射器,请你据图回答:
(1)含有金属材料的是 (写一种即可,下同),属于有机合成材料是 。
(2)注射器洗净后可以用于家庭小实验,可以代替 仪器使用。
(3)钢针一般用不锈钢制造,主要是由于其不容易生锈,请你写出生活中防止铁制品生锈的方法(一条即可) 。
(4)铝的金属活性比铁强,请写出铝放入硫酸铜溶液中反应的化学方程式 。
如图所示,大试管底部有螺旋状的光亮的铁丝,把试管倒插入水中,放置一周后,观察到试管内的水面将_______ __,产生以上现象的原因是____________________ __。
单质B是一种常见且用途广泛的金属,B元素在地壳中含量仅次于铝,已知金属B能发生如下一系列变化:
试推断:
(1)写出下列物质的化学式:
A.__________; B.___________; D.___________; E.___________。
(2)写出①、④各步反应的化学方程式:
①________________________________________________;
④________________________________________________。
将硫酸铜、生石灰、水按一定比例混合,可以配制成农药“波尔多液”,它对果树、棉花等多种植物的病菌有着神奇的功效。但农药“波尔多液”,不能在铁制容器中配制,其原因是(用化学方程式表示): 。