安徽专版2020中考化学复习方案主题一身边的化学物质第06课时金属和金属材料课件 73页

第 6 课时 金属和金属材料 主题一　身边的化学物质 金属材料 纯金属 合金 组成 金属单质 金属与金属或金属与非金属 类别 　 　 　 　　 　 性质 及举 例 共性 a.有金属光泽 b.有良好的　　 　性——制电线、电缆 c.有良好的　　 　性——用铁锅做饭 d.有良好的　　 　性——拉成丝、压成 箔 a.硬度　　　　组成中的纯金属 的硬度 b.熔点一般　　　　组成中的纯 金属的熔点 c.抗腐蚀性能更好 考点一　金属材料 纯净物 混合物 导电 导热 大于 延展 低于 金属材料 纯金属 合金 性质 及举 例 个例 a.颜色:铁、铝大多数金属呈　 　,但铜 呈　　 　　,金呈　　　　 b.状态:常温下,大多数金属都是　 　,但 　　 　是液体 c.不同金属的熔点、沸点、导电性、导热性、 密度等性质差别较大 a.铁合金:生铁、钢(两者性能 差异原因是　 　　　的 不同) b.钛合金:用于航空、人造骨 骼 （续表） 紫红色 银白色 黄色 固体 　 汞 含碳量 考点二　金属的冶炼 1.常见的矿石:赤铁矿(　　 　)、磁铁矿(　　 　)、铝土矿(　 　 　)、 黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)。 2.实验室模拟炼铁 (1)实验装置(如图6-1) (2)实验原理:　 。 图6-1 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (3)实验步骤 操作顺序(CO早出晚归, 酒精喷灯迟到早退) 操作原因和目的 先通纯净的CO一段时间 再点燃酒精喷灯,给Fe2O3加热 　使氧化铁和一氧化碳发生反应 实验结束,先停止加热再停止通入CO 　一是　 ; 　二是__________________________________ _________________________ 排尽玻璃管内的空气,以免加热时一 氧化碳和空气混合可能发生爆炸 防止液体倒吸 防止新生成的铁在较高温度下被 空气中的氧气再次氧化 (4)实验现象 ①玻璃管内的现象:红色粉末变成　　　　。 ②试管中的现象:澄清石灰水变　　　　。 ③最右端导管口的现象:导管口有　　　　色火焰产生。 (5)实验反思 ①写出整个实验过程涉及的化学方程式:___________________________________ 。 ②一氧化碳是有毒气体,本实验尾气处理方法是　　　　,还可以用气囊收集。 黑色 浑浊 蓝 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、 点燃 Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O、2CO+O2 2CO2 3.工业炼铁 (1)反应原理:在高温下,用CO作还原剂把铁从其 氧化物中还原出来。该反应的化学方程式是 　 。 (2)设备:高炉,如图6-2所示。 (3)原料及其作用 原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 ①焦炭的作用:　 。 ②石灰石的作用:除去SiO2。 ③进风口鼓入热空气的作用: 　　　　　　　　　　 　。 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 提供热量;提供还原剂CO 增加O2含量,提高炉温 图6-2 (4)钢的冶炼 ①原料:生铁(或废钢)、空气。 ②原理:　 (用化学方程式表示)。 (5)生铁和钢的区别 C+O2 CO2 类别 含碳量 含杂质(硫磷等) 机械性能 机械加工 生铁 　 　　 多 硬而脆 可铸不可锻 钢 　　　 少 硬而韧、有弹性、良好的延展性 可铸、可锻 2%~4.3% 0.03%~2% 考点三　金属的化学性质 1.金属的化学性质 化学性质 举例 化学方程式及现象描述 与氧气反应 Al 　 　Al+　 　O2 　　　　　 现象:表面变暗,失去金属光泽 Mg 　 　Mg+O2 　　 　　 现象:剧烈燃烧,发出　 　　　　,放出大量的热,生成　　　色 固体 Fe 　 　Fe+　 　O2 　　　　 现象:剧烈燃烧,　 　　　,放出大量的热,生成　　　　色固体 4 3 2Al2O3 2 2MgO 耀眼白光 白 3 2 Fe3O4 火星四射 黑 化学性质 举例 化学方程式及现象描述 与氧气反应 Cu 　 Cu+O2 　　　　 现象:表面变黑 与酸反应 Mg Mg+H2SO4 　　　　　　　　 现象:反应剧烈,镁条表面有　　 　　产生,试管壁发热 Zn Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 现象:反应比较剧烈,锌片表面有　　 　　产生,试管壁发热 （续表） 2 2CuO MgSO4+H2↑ 大量气泡 大量气泡 化学性质 举例 化学方程式及现象描述 与酸反应 Fe Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑ 现象:反应缓慢,铁片表面有　　　　产生,溶液由 　　　　色变为　 　　　色,试管壁发热 与某些盐 反应 Fe与硫酸铜溶液 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 现象:铁表面有　　　色物质生成,溶液由　　　色 变为　　 　　色 （续表） 气泡 无 浅绿 红 蓝 浅绿 化学性质 举例 化学方程式及现象描述 与某些盐 反应 　Cu与硝酸 银溶液 Cu+　 　AgNO3 　　　　　　　　　 现象:铜表面有　　　　色固体生成,溶液由　 　 色变为　　　　色 Al与硫酸铜溶 液 　 　Al+　　 CuSO4 　　　　　　　　 现象:铝表面有红色物质生成,溶液由　　 　色变为 　　 　色 （续表） 2 2Ag+Cu(NO3)2 银白 蓝 2 3 3Cu+Al2(SO4)3 蓝 无 无 2.金属活动性顺序 (1)金属活动性顺序 (2)应用 ①金属的位置越靠前,它的活动性就越　 　　; ②位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢; ③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、 Na除外)。 Mg Al Zn Cu Hg Ag 强 3.金属活动性的判断 (1)金属+酸→盐+氢气 条件:①在金属活动性顺序中,排在　 　前面的金属才能置换出酸中的　 　。 ②酸应是　　　　　　　　,不适用浓硫酸、硝酸等氧化性的酸。 ③铁在置换反应中生成的是 　　　 　　。 氢 氢 盐酸和稀硫酸 二价亚铁盐 (2)金属+盐→新金属+新盐 条件:①单质中的金属元素要排在化合物中的金属元素　　　　,即活泼的置换 较不活泼的。 ②参加反应的金属化合物必须是　　　　的,因为金属与金属化合物的反应必 须在溶液中进行。 ③金属不用　 。 前面 可溶 钾、钙、钠 4.金属与盐溶液反应的先后顺序 (1)一种金属与几种盐溶液混合 当一种金属与几种盐的混合溶液反应时,最不活泼的金属最先被置换出来。例 如:向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加锌粉,锌先与AgNO3反应,置换出Ag, 待AgNO3反应完以后,锌再与Cu(NO3)2反应,置换出Cu。 (2)几种金属与一种盐溶液混合 当向一种盐溶液中加入几种金属的混合物时,最活泼的金属先发生反应。例如: 向AgNO3溶液中加Cu-Zn合金,Zn先与AgNO3溶液反应,待Zn反应完以后,Cu 再与AgNO3溶液发生反应。 考点四　金属的腐蚀与防护 1.铁生锈的条件:与　　　　　同时接触。铁锈的主要成分是　　 　　　。水和O2 Fe2O3·xH2O 2.铁生锈的条件探究 编号 ① ② ③ 条件 铁钉与H2O接触 铁钉与O2接触 铁钉与O2、H2O接触 实验 图示 生锈 程度 　 　　 　　　 　　　 不生锈 不生锈 生锈 对比 分析 实验①③说明铁生锈一定与　 有关; 实验②③说明铁生锈一定与　 有关; 实验①蒸馏水煮沸后使用的原因是　　　　　　　　　　　 结论 分析对比实验①②③可知,铁生锈的条件是　　　　　 　　　 （续表） O2 H2O 除去水中溶解的氧气 Fe与O2、 H2O同时接触 3.防止铁制品生锈的措施 (1)保持铁制品表面　　　　　　。 (2)在金属表面覆盖保护层,如　　　、 　 　　等。 (3)改变金属的内部结构,如制成不锈 钢等。 【注意】①铁生锈的两个条件缺一不可。 ②由于铁锈是一种疏松多孔的物质,水分 子和氧分子能穿过它的空隙,不断向里层 渗透,继续跟铁反应,直到铁全部被锈蚀, 故铁一旦生锈要及时除锈。在有食盐和 酸等环境下,铁生锈的速率会加快。 干燥、洁净 涂油 喷漆 4.保护金属资源的途径 (1)防止金属腐蚀。 (2)　　　　 　　　　。 (3)合理开采矿物。 (4)　　　　 　　　　。 回收利用废旧金属 寻找金属的替代品 化学方程式网络构建 图6-3 考向一　金属材料（6年6考） 1.请根据下表信息回答问题。 说明:导电性以银的导电性为100作标准,硬度以金刚石的硬度为10作标准。 (1)菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是 　　　　　　　　　　　。 序号 金属 熔点/℃ 导电性 硬度 化学性质 金属冶炼的大致年限 ① Al 660 61 2~2.9 常温下与氧气反应,表面 形成致密的薄膜 约200年前 ② Fe 1 535 17 4~5 在潮湿的空气中易生锈 约2 500年前 ③ Cu 1 083 99 2.5~3 在高温时易与氧气反应 约6 000年前 [答案] (1)铁的硬度比铝大　 [解析] (1)由于铁的硬度比铝的大,所以菜刀要用铁制。 1.请根据下表信息回答问题。 (2)表中导电性最强的金属是　　　　。 序号 金属 熔点/℃ 导电性 硬度 化学性质 金属冶炼的大致年限 ① Al 660 61 2~2.9 常温下与氧气反应,表面 形成致密的薄膜 约200年前 ② Fe 1 535 17 4~5 在潮湿的空气中易生锈 约2 500年前 ③ Cu 1 083 99 2.5~3 在高温时易与氧气反应 约6 000年前 [答案] (2)Cu [解析] (2)导电性的指数越高,导电性也就越强,所以铜的导电性最强。 1.请根据下表信息回答问题。 (3)①中金属形成致密薄膜的化学方程式为　　　　　　　　　　　。4Al+3O2 2Al2O3 序号 金属 熔点/℃ 导电性 硬度 化学性质 金属冶炼的大致年限 ① Al 660 61 2~2.9 常温下与氧气反应,表面 形成致密的薄膜 约200年前 ② Fe 1 535 17 4~5 在潮湿的空气中易生锈 约2 500年前 ③ Cu 1 083 99 2.5~3 在高温时易与氧气反应 约6 000年前 1.请根据下表信息回答问题。 (4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平,之所以有先后,主要取决于　　　。 序号 金属 熔点/℃ 导电性 硬度 化学性质 金属冶炼的大致年限 ① Al 660 61 2~2.9 常温下与氧气反应,表面 形成致密的薄膜 约200年前 ② Fe 1 535 17 4~5 在潮湿的空气中易生锈 约2 500年前 ③ Cu 1 083 99 2.5~3 在高温时易与氧气反应 约6 000年前 [答案] (4)金属的活动性 [解析] (4)常温下金属越容易与氧气反应,其表现出的金属活动性就越强。 考向二　金属活动性顺序的探究与应用（6年8考） 2.向盛有10 g 49%稀硫酸的烧杯中加入5.6 g铁粉,充分反应后有固体残留,t1时 迅速倒入一定量的硫酸铜溶液。整个过程烧杯中溶液的质量随时间的变化如图 6-4所示。分析错误的是(　　) A.a→b点,溶液的pH逐渐增大 B.c点时,溶液中有两种溶质 C.d点固体,加入盐酸一定有气泡产生 D.m=12.7 g 图6-4 C 3.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁 丝、铝丝和稀盐酸,只用一支试管,取一次稀盐酸的探究方案。请你和他们一起 完善下表的探究方案并回答有关问题。 (1)填表: 实验步骤 观察到的现象 　①取少量稀盐酸于试管中,插入铁丝, 充分作用 　　 　　　　　 　②在①所得的溶液中,插入　　　　, 充分作用 无明显现象 有气泡冒出,溶液由无色变为浅绿色 铜丝 结论:金属活动性Al>Fe>Cu。 实验步骤 观察到的现象 　②在①所得的溶液中,插入　　　　,充分作用 无明显现象 　③在②所得的溶液中插入　　　　,充分作用 _____________________________ _____________________________ 铜丝 铝丝 铝丝表面覆盖了一层黑色物 质,溶液由浅绿色变为无色 （续表） 3.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁 丝、铝丝和稀盐酸,只用一支试管,取一次稀盐酸的探究方案。请你和他们一起 完善下表的探究方案并回答有关问题。 (2)将铝丝插入前应进行的操作是 　 。 (3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出Al>Fe>H> Cu的结论。小华要补充的实验是　 。 (4)小强同学认为要得到Al>Fe>H>Cu的结论,不必做补充实验,只需将小刚同 学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是_________ 　　 　。 用砂纸打磨除去其表面的氧化铝 把铜丝插入到盛有稀盐酸的试管中 铜丝、 铁丝、铝丝 4.[2019·临沂]某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验: (1)A试管中实验现象是 　。 图6-5 [答案] (1)锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 [解析] (1)A试管中锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,所以实验现象是锌片的表 面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色。 4.[2019·临沂]某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验: (2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱,需补充一个实验 来证明,补充实验所用试剂合理的是　　　　　　。 A.Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、AgNO3溶液 图6-5 [答案] (2)B　 [解析] (2)A中,Cu、Ag都不与稀盐酸反应,无法比较铜、银的活动性强弱;B中 Cu能与AgNO3溶液反应,可以说明铜的活动性比银强。 4.[2019·临沂]某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验: (3)实验C中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想: A.Zn、Cu、Ag B.Zn、Cu C.Cu、Ag D.Ag 这四种猜想中明显不合理的是　　　(填序号)。 图6-5 [答案] (3)B [解析] (3)当Zn过量时,固体中含有Zn、Cu、Ag,A合理;由于这三种金属中银 的活动性最弱,最先被置换出来,所以固体中一定有银,B不合理;当锌将硝酸银 反应完且与部分硝酸铜反应时,固体中含有Cu、Ag,C合理;当锌不足,只与硝酸 银反应时,固体中只含有Ag,D合理。 5.不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性 和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活 动性顺序中的相对位置关系,小娟与小涛进行了如下探究 活动。 猜想和假设 根据所学知识,猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对 位置关系。 猜想一:Cr、Al、Cu;猜想二:Al、Cr、Cu; 猜想三:　　　　　　　。 [答案]猜想和假设Al、 Cu、Cr [解析]猜想和假设根 据铝和铜的金属活 动性强弱,再将铬加 入会出现三种情况 :①Cr>Al>Cu; ②Al>Cr>Cu; ③Al>Cu>Cr。 5.不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金 属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,小娟与小涛进行 了如下探究活动。 实验和探究 (1)小娟的实验:取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)。 实验步骤 　分别取三支试管,向其中滴入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将铝、铬、 铜三种金属片分别插入三支试管中 实验现象 　铝片表面产生气泡较快;铬片表面产生气泡较缓慢,溶液变为蓝色;铜片 无明显现象 解释与 结论 　猜想　　成立;铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液,该 反应的化学方程式为　 [答案]实验和探究(1)二　Cr+H2SO4 CrSO4+H2↑ [解析]实验和探究(1)根据实验现象铝片表面产生气泡较快,铬片表面产生气泡 较缓慢,可知猜想二正确;由题中信息可知,铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸 亚铬(CrSO4)溶液,结合实验现象有气泡产生,应该是生成了氢气,其化学方程式 为Cr+H2SO4 CrSO4+H2↑。 5.不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金 属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,小娟与小涛进行 了如下探究活动。 实验和探究 (2)小涛的实验:小涛只选用了三种药品进行实验,也得出了三种金属在金属活动 性顺序中的相对位置关系,则他选用的三种药品可能是　　　　　　　　　。 总结与归纳 由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:①　 ; ②　 。 [答案]实验和探究 (2)Al、CrSO4溶液、Cu (合理即可) 总结与归纳①通过金属与酸反应比较 ②通过金属与盐溶液反应比较(合理即可) [解析]实验和探究 (2)如果已知三种金属的活动性顺序,用活动性位于中间的 金属与另两种金属的盐溶液反应;或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两 种金属反应,都可以验证三种金属的活动性顺序,故可选择Al、CrSO4溶液、 Cu或Al2(SO4)3溶液、Cr、CuSO4溶液等。 总结与归纳由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:①通过金属与酸反 应比较;②通过金属与盐溶液反应比较。 考向三　铁生锈的条件（6年2考） 6.[2019·广东]探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比 实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是(　　) A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 图6-6 [答案] D [解析] 铁与氧气和水接触会生锈,探究铁生锈的条件时应用控制变量法。丁实 验中铁钉生锈,甲和丁可探究铁生锈需要水,丙和丁可探究铁生锈需要氧气。 7.[2019·日照]铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料,但铁制品容易被腐 蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈 蚀的方法,现进行如下实验: 步骤1:利用图6-7所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药 品如图所示);待U形管内充满O2后,将导管a、b处的弹簧夹K1、K2夹紧。 步骤2:一段时间后,观察U形管内三处 铁丝表面的变化情况。 回答下列问题。 (1)步骤1中,检验U形管内已充满O2 的方法是 　 。 图6-7 [答案] (1)将带火星的木条放在导管b处,如木条复燃,说明U形管内已充满O2 [解析] (1)氧气有助燃性,将带火星的木条放在b管口,如果木条复燃,证明氧气 已满; (2)步骤2中,观察到①处没有明显变化,说明铁 制品锈蚀的条件之一是需要有　 　　 (填 化学式),②处可能观察到的现象是　　　 　,③处没有明显变化,说明纯铁的抗腐蚀能力 较　　　　(填“强”或“弱”)。 [答案] (2)H2O　铁丝生锈　强 [解析] (2)实验中①干燥的普通 铁丝没有明显变化,说明铁制品 锈蚀的条件之一是需要有水 分;②处满足铁丝生锈的条件,即 有氧气和水,所以可能观察到的 现象是铁丝生锈;③处没有明显 变化,说明纯铁的抗腐蚀能力较 强; (3)待U形管内有明显现象后,将b导管插入水中,打开弹簧夹K2,观察到　　　现 象,说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。 [答案](3)导管内液面上升　 [解析](3)因②铁丝生锈,消耗了氧气,使得U形管内压强减小,当将b导管插入水 中,打开弹簧夹K2时,观察到导管内液面上升; (4)通过上述实验现象,请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法(不包括制造纯 铁): 　　　。 [答案] (4)刷漆(合理即可) [解析] (4)防止铁制品锈蚀的方法很多,如刷漆、抹油等。 考向四　一氧化碳还原氧化铁 8.早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,工业上炼铁的原理是利用一 氧化碳和氧化铁反应,某化学兴趣小组利用如图6-8所示装置进行实验探究。 (1)实验开始应先　　　　　　(填“通一氧化碳”或“点燃酒精喷灯加热”), 实验完毕停止加热前　　 　　(填“需要”或“不需要”)将导管从石灰水中取 出,因为　 。 通一氧化碳 图6-8 不需要 一氧化碳在继续通,石灰水不会倒吸 8.早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,工业上炼铁的原理是利用一 氧化碳和氧化铁反应,某化学兴趣小组利用如图6-8所示装置进行实验探究。 (2)能证明一氧化碳和氧化铁发生化学反应的现象是________________________ 　　　　　　 　,写出该反应的化学方程式:　 。 (3)实验完毕后验证玻璃管内固体成分的方法是____________________________ ____________________________________________________________________________ ______。 红棕色粉末变成黑色,澄 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 取少量反应后的固体于试管 清石灰水变浑浊 中,加入适量硫酸铜溶液,若固体完全变成紫红色,说明反应后的固体为铁(合理 即可) (1)采用如图6-9所示装置进行一氧化碳还原氧化铁实验,B装置可用来吸收二氧 化碳气体,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　;B装 置　　　　(填“能”或“不能”)用来收集CO。 ·拓展延伸 · CO2+2NaOH Na2CO3+H2O 能 图6-9 (2)若a管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁 的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 g,则加 入a管中氧化铁的质量是　　 　　g。 [答案] (2)8 [解析] (2)反应后固体减少的 质量就是氧化铁中氧元素的 质量,所以氧化铁的质量为 =8 g。 图6-9 9.[2019·福建]改革开放以来,我国钢铁工业飞速发展,近年来钢铁产量已稳居世 界首位 。 某钢铁厂采用赤铁矿 (主要成分为Fe2O3) 炼铁,反应原理为Fe2O3+ 3CO 2Fe+3CO2。若该厂日产含铁1.4×104 t的生铁,至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是多少?(要求写出计算过程) [答案]解:设需要赤铁矿的质量为x。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 x×80% 1.4×104 t 　 x=2.5×104 t 答:至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量为2.5×104 t。 1.[2017·安徽]近年安徽省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其 中一项重要举措。某地街头垃圾桶如图6-10所示,回答下列问题。 (1)图中标示的物质,属于金属材料的是　　 　　(写出一种即可,下同), 属于有机合成材料的是　　　　　　　　。 (2)塑料矿泉水瓶应放入　 　　　(填“可 回收”或“不可回收”)筒中。 (3)使用铝合金制作内筒的优点是_______ 　 　　　(写出1点即可)。 图6-10 铁(或铝合金) 塑料(或油漆) 可回收 耐腐 蚀(合理即可) 1.[2017·安徽]近年安徽省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其 中一项重要举措。某地街头垃圾桶如图6-10所示,回答下列问题。 (4)为比较铝和铁的金属活动性,某同学设计实验方案:将铝和铁分别放入盐酸中, 比较反应的剧烈程度。你认为该方案　　 　　(填“合理”或“不合理”),理 由是__________________________________ 　 。 不合理 图6-10 方案中未说明控制其他变量不变 (或其他合理答案) 2.[2014·安徽] 常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸 气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计了如图6- 11所示实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。 图6-11 [答案] (1)提供水蒸气 [解析] (1)根据图和“高温下,铁与水蒸气能反应”可知,试管尾部放一团湿棉 花的目的是提供水蒸气。 (1)试管尾部放一团湿棉花的目的是　　　　　　　　　　　。 (2)探究生成的气体是什么? 用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体 是　　　 　　。 [答案] (2)H2 [解析] (2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中,说明生 成的气体具有可燃性,密度比空气小,再根据反应物为“铁与水蒸气”,可判断 生成的气体是 H2。 (3)探究试管中剩余固体的成分是什么? [答案] (3)猜想与假设Fe3O4 [解析] (3)能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想二是Fe3O4;验证猜想一与猜 想二,关键在于验证是否含有Fe。可根据铁与稀盐酸反应产生气体,设计实验。 查阅资料 初步验证 试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。 猜想与假设 猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是　　　　　　。 常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 能否被磁铁吸引 否 否 能 Fe3O4 实验探究 实验操作 实验现象及结论 _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ 取少量黑色固体于试管中,加 入足量的稀盐酸,振荡(或取 少量黑色固体于试管中,加入 CuSO4溶液,振荡) 若固体全部溶解,没有气泡冒出,则剩余固体是 Fe3O4; 若固体全部溶解,有气泡冒出,则剩余固体 是Fe与Fe3O4(或若有红色物质生成,则猜想一成 立;若无红色物质生成,则猜想二成立) 2.[2014·安徽] 常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸 气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计了如图6- 11所示实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。 实验结论 铁和水蒸气反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　。 反思与交流 该黑色固体不可能是Fe2O3, 理由是_______________________________ 　　　　　　 　。 图6-11 3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2 Fe2O3为红棕色粉末(或Fe2O3 不能被磁铁吸引) 3.[2018·安徽]废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的 绿色回收,某工艺流程如图6-12所示。已知:Sn+SnCl4 2SnCl2。 图6-12 [答案] (1)+4 [解析] (1)由化合物中各元素的化合价代数和等于零,可设SnCl4中Sn元素的化 合价为x,则x+(-1)×4=0,x=+4,即SnCl4中Sn元素的化合价为+4。 (1)SnCl4中锡元素的化合价是　　　　。 (2)铜的金属活动性比锡的　　　　(填“强”或“弱”),固体A中一定含有的 金属元素是　 。 [答案] (2)弱　Cu [解析] (2)在金属活动性顺序中,Sn排在Cu的前面,故铜的金属活动性比锡弱; 含铜、锡的金属粉经SnCl4溶液浸泡后,锡被溶解生成SnCl2,则过滤后所得固 体A中一定含有铜(Cu)。 [答案] (3)2SnCl2 Sn+SnCl4 [解析] (3)由流程图可知,步骤②中,SnCl2溶液电解后生成SnCl4和Sn,发生反应 的化学方程式为2SnCl2 Sn+SnCl4。 (3)写出步骤②发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。 (4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是　 (回答一点 即可)。 [答案] (4)避免焚烧塑料产生污染,更加环保 [解析] (4)直接焚烧废旧电路板时,塑料燃烧产生的烟尘及气体会污染空气,因 此,该工艺的主要优点是可避免产生污染,更加环保。 4.[2017·安徽]某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的 稀氨水和稀醋酸用图6-13 中装置完成表中实验,回答下列问题。 (1)铁锈的主要成分是　　　　　(填化学式)。 　 图6-13 实验序号 ① ② ③ ④ 实验 温度/℃ 25 25 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天未见锈蚀 5 min 1天未见锈蚀 1 min [答案] (1)Fe2O3·xH2O　 [解析] (1)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。 4.[2017·安徽]某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的 稀氨水和稀醋酸用图6-13 中装置完成表中实验,回答下列问题。 (2)实验②和④可探究　　　　因素对铁制品锈蚀快慢的影响;欲探究试剂酸碱 性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是　　　　(填序号)。 图6-13 实验序号 ① ② ③ ④ 实验 温度/℃ 25 25 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天未见锈蚀 5 min 1天未见锈蚀 1 min [答案] (2)温度　①②(或③④) [解析] (2)实验②和④除温度不同外,其余条件均相同,故这两个实验对比可得 出温度对铁制品锈蚀快慢的影响;若想探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影 响,则需在相同温度不同酸碱性环境下对比铁制品生锈的快慢,可对比实验 ①②或③④来得出结论。 4.[2017·安徽]某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的 稀氨水和稀醋酸用图6-13 中装置完成表中实验,回答下列问题。 (3)根据表中实验现象得出的结论是 　 (写出1点即可)。 图6-13 实验序号 ① ② ③ ④ 实验 温度/℃ 25 25 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天未见锈蚀 5 min 1天未见锈蚀 1 min [答案] (3)在相同的温度下,酸性环境铁生锈更快(或相同酸性条件下,温度越高, 铁制品锈蚀速率越快) [解析] (3)由表中数据可知,在相同的温度下,酸性环境中铁生锈更快;在碱性环 境中,铁制品不易生锈;在酸性环境中,温度越高,铁制品生锈速率越快。 4.[2017·安徽]某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的 稀氨水和稀醋酸用图6-13 中装置完成表中实验,回答下列问题。 (4)影响铁制品锈蚀的快慢除上述因素外,还有　　　　　(写出1点即可),请设计 实验方案进行探究:　 。 　 图6-13 实验序号 ① ② ③ ④ 实验 温度/℃ 25 25 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天未见锈蚀 5 min 1天未见锈蚀 1 min [答案] (4)试剂的浓度(其他合理答案均可)　相同温度下,将相同的铁钉放入等 体积不同浓度的醋酸中,观察铁锈出现所需的时间(其他合理答案均可) [解析] (4)影响铁制品锈蚀快慢的因素除上述的试剂酸碱性、温度高低外,还 有试剂的浓度、盐溶液存在与否、氧气浓度大小等因素。若要探究试剂的浓 度对铁制品锈蚀快慢的影响,可在相同温度下,将相同的铁钉放入等体积不同 浓度的醋酸中,观察出现铁锈所需的时间。