季提升班第十三讲《金属综合突破》

.@:第十三讲金属综合打破【知识构造】知识点一金属材料知识点一金属材料【思路导航】1.等量的酸与足量的金属反响图像2.等量的金属与足量的酸反响图像3.时间与氢气图像、酸量与氢气图像、金属量与氢气图像【例1】足量的镁、锌、铁与完全一样的盐酸反响，以下图象正确的选项是〔〕【答案】D【例2】将质量相等的铝粉和铁粉分别与质量、浓度均一样的稀硫酸充分反响，下列所述的反响情况与图示可能相符的是〔〕A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余B.硫酸、铁粉均反响完，铝粉有剩余C.铝粉、铁粉均反响完，硫酸有剩余D.硫酸、铝粉均反响完，铁粉有剩余【答案】B【例3】请仔细观察下面四幅图像，其中能正确表示等质量的镁和铁分别与过量且完全一样的稀硫酸反响的量的关系的是〔〕【答案】B【例4】①以下图像能正确反映对应变化关系的是〔〕ZnZnA．向一定量的二氧化锰中参加过氧化氢溶液B．加热一定量的高锰酸钾固体C．向两份完全一样的稀盐酸中分别参加锌粉、镁粉D．将水通电电解一段时间【答案】D②以下图像能正确反映对应变化关系的是A．向一定量的二氧化锰中参加过氧化氢溶液B．将铁钉参加硫酸铜溶液中C．向一定量的大理石〔杂质不参加反响〕中参加足量的稀盐酸D．向一定质量的稀盐酸中参加足量铁粉【答案】A知识点二金属在实验中的应用知识点二金属在实验中的应用【思路导航】1.有关金属流程实验2.有关金属的活动性顺序的实验3.金属矿石被复原实验金属流程【例5】金属材料在消费、生活中有着广泛的应用。〔1〕以下图所示的金属制品中，利用金属导热性的是〔填选项序号〕。〔2〕铁制品外表常会涂漆防止锈蚀。铁生锈的条件是。〔3〕某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要将废液进展处理并得到铜和氧化铁两种产品。过程如以下图所示〔过程中不引入其他元素〕。①操作I的名称是。②参加过量A，发生反响的化学方程式是。③固体B的成分是。④检验C过量的方法是。【答案】〔1〕C〔2〕与氧气和水接触〔3〕①过滤②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu③Fe和Cu④取少量溶液E于试管中，参加少量锌粒，假设有气泡产生那么C过量【例6】铜是人类最早利用的金属之一。〔1〕以下铜制品中，利用金属导热性的是〔填字母序号〕。A．铜质奖牌 B．铜导线 C．铜火锅〔2〕“湿法炼铜〞的原理是硫酸铜溶液与铁反应，该反响的化学方程式为。〔3〕利用废旧电池铜帽〔含Cu、Zn〕制取海绵铜〔Cu〕，并得到硫酸锌溶液，主要流程如下〔反响条件已略去〕：：①过程Ⅱ中别离操作的名称是。②过程Ⅲ中有气体产生，反响的化学方程式为。③A~E中含铜、锌两种元素的物质有〔填字母序号〕。【答案】〔1〕C〔2〕Fe+CuSO4=FeSO4+Cu〔3〕①过滤②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑③A、C金属实验【例8】小明在网络中看到镁是航空工业的重要材料，欲通过实验探究镁的性质。〔1〕小明推测镁能与O2反响、与稀盐酸反响、与硫酸铜溶液反响，他的根据是____________。〔2〕小明设计了如下实验对假设进展验证。①取一支试管，放入一根镁条，参加一定量稀盐酸，观察到有无色气体产生，发生反响的化学方程式为__________。将镁条换为铁丝，重复上述操作，可观察到产生气体的速率_______〔填“变快〞、“变慢〞或“不变〞〕。②另取一支试管，放入一根镁条，参加一定量硫酸铜溶液，观察到镁条外表有少量气泡产生，且有黑色物质生成。〔3〕镁条与硫酸铜溶液反响的现象让小明感到困惑，他去图书馆查到相关资料：资料1：硫酸铜溶液在配制时参加了少量硫酸；资料2：当金属粉末颗粒很小时，容易成为黑色；资料3：实验过程中发生了一系列复杂的反响，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一种或两种。①镁条与硫酸铜溶液反响的实验中产生的气体可能为__________。②小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分，请在下表中补全实验方案。实验操作实验现象结论将黑色粉末过滤、晾干后，分成两份将其中一份装入硬质玻璃管中，向其中通入CO后，加热，并将生成的气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊结论I将另一份置于坩埚中，称其质量为m1，在空气中加热一段时间后冷却，称其质量为m2。现象I黑色粉末中含Cu表中，结论I是________；现象I是_________________________。【答案】〔1〕镁是金属活动顺序表中，位于氢前面的金属〔2分，“氢前〞、“金属〞各1分，其他答案合理即可〕〔2〕Mg+2HCl===MgCl2+H2↑变慢〔3〕①H2②黑色粉末中含CuO样品质量增加〔或m1<m2〕【例9】在学习金属时，老师布置同学们对家中的各种金属进展调查，为了找到更多种类的金属，小涛向父母求助，从爸爸的化验室拿到了金属锰〔Mn〕，从妈妈的首饰盒里找到了纯钯〔Pd〕戒指与吊坠。课上交流时大家对这两种金属在金属活动性顺序中的位置产生了兴趣。MnPd〔1〕小昕同学仔细观察后提出了初步猜测：由于有的锰锭上已经覆盖了红褐色的锈，而经过长时间佩戴的钯金戒指还很光亮，所以相对活泼一些。〔2〕设计并进展实验：实验目的实验操作实验现象验证两种金属的活动性强弱〔Ⅰ〕取少量PdCl2溶液于小烧杯中，用镊子参加一小块金属锰。有黑色粉末生成，溶液由无色变为浅粉色〔MnCl2〕。〔Ⅱ〕取一样的稀硫酸于两个小烧杯中，分别放入两种金属。其中一支烧杯中有气体产生，溶液变为浅粉色，另一个烧杯中无明显现象。〔3〕初步结论：猜测成立；实验①〔Ⅱ〕中发生反响的化学方程式为_________________。〔4〕小柱同学进一步设计并进展实验：实验目的实验操作实验现象②〔Ⅰ〕取少量CuSO4溶液于一个小烧杯中，用镊子参加金属，一段时间后取出冲洗。无明显现象。〔Ⅱ〕取少量AgNO3溶液于另一个小烧杯中，用镊子参加金属钯，一段时间后取出冲洗。无明显现象。〔Ⅲ〕取少量PdCl2溶液于第三个小烧杯中，参加老师提供的Pt丝。无明显现象。〔5〕结论：钯在金属活动性顺序中应该排在和之间。〔6〕反思：根据上述实验，判断金属活动性强弱的两种方法为。〔7〕应用：根据总结出的方法，完成以下实验方案。〔要求采用与〔4〕中不同的方法〕实验目的实验操作实验现象和结论探究Mn和Zn的金属活动性强弱【答案】〔1〕Mn〔3〕Mn+H2SO4MnSO4+H2↑〔4〕②探究钯在金属活动性顺序中的详细位置〔Ⅰ〕Pd………〔5〕银和铂〔6〕与酸反响，根据能否反响或反响的剧烈程度判断；与相应区域其他金属的化合物溶液依次反响判断。〔7〕实验目的实验操作实验现象和结论探究Mn和Zn的金属活动性强弱取一样的稀硫酸于2个小烧杯中，分别放入Mn和Zn，观察现象。假设Mn产生气泡的速度比Zn快，那么Mn>Zn；反之，Mn<Zn。〔必须答出两种情况〕知识点三金属在计算中的应用知识点三金属在计算中的应用【例10】①粉末状金属混合物12g，参加足量的稀硫酸后产生1g氢气，这种金属混合物可能是〔〕A.Al和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Cu D.Mg和Zn【答案】A②现有4g由Cu和另一种金属形成的混合物，将其参加足量的稀盐酸充分反响后得到0.2g氢气，那么另一种金属是〔〕A.AgB.ZnC.FeD.Mg【答案】D【例11】化学小组同学取某黄铜〔铜和锌的合金〕样品进展如下实验，他们取该黄铜样品碎屑50g，把200g稀硫酸分4次参加到该样品中，测得数据记录如下表：第1次第2次第3次第4次参加稀硫酸质／g50505050剩余固体质量／g43.537.033.7533.75〔1〕当参加稀硫酸的质量为__________g时，反响恰好完成。〔2〕计算生成氢气的总质量〔写出计算过程〕。【答案】〔1〕125〔2〕0.5g【拓展练习】拓展1金属材料在消费、生活中应用广泛。〔1〕上海世博会中国馆——“东方之冠〞的主体构造为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒。以下有关钢的说法正确的选项是〔填序号，下同〕。a．钢是纯铁b．钢属于金属材料c．钢比生铁的含碳量更高〔2〕将27g铝粉、56g铁粉分别与同体积、同质量分数的稀硫酸充分反响，生成氢气的质量〔m〕与反响时间〔t〕的关系如右图所示。以下表达与曲线图相符的是。a．①、②分别表示铁粉、铝粉与硫酸反响的情况b．反响完毕，铝粉、铁粉均完全反响，硫酸有剩余c．反响完毕，硫酸完全反响，铝粉、铁粉均有剩余d．反响完毕，硫酸、铁粉均完全反响，铝粉有剩余〔3〕某固体粉末A由初中常见的四种单质组成，且不含K、Ca、Na。气体B可燃，气体G是人体新陈代谢的产物。请根据以下图答复以下问题。：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O固体A由________________组成。反响①的化学方程式是_________________。【答案】〔1〕b〔2〕cd〔3〕C、Cu、Fe、Mg2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe拓展2某化学兴趣小组用化学方法测定一种钢铁样品中铁的含量．同学们称取了5.7g钢样品，投入装有10.0g稀盐酸〔足量〕的烧杯〔烧杯质量也为10.0g〕中．在化学反响过程中对烧杯〔包括溶液和剩余固体〕进展了四次称量，记录如下表：反响时间t0t1t2t3烧杯和药品的质量/g25.725.625.525.5〔1〕这种钢样品中铁的含量是多少？〔准确到0.1%〕〔2〕钢的类型分为：含碳质量〔C%〕0.03%～0.3%为低碳钢；0.3%～0.6%为中碳钢；0.6%～2%为高碳钢,假设残留在烧杯中的黑色固体全部是碳，那么这种钢属于______________．【答案】〔1〕根据质量守恒，反响前后质量差即为氢气质量，所以，生成氢气的质量=5.7g+10g+10g-25.5g=0.2g；设5.7g钢样品中含铁质量为x，那么：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562x0.2g56：2=x：0.2gx=5.6g那么这种钢样品含铁：5.6g/5.7g×100%≈98.2%；答：这种钢样品中铁的含量是98.2%；〔2〕高碳钢【稳固复习】1.将质量相等的锌粉和铁粉，分别放入两个烧杯中，再分别倒入质量相等、浓度一样的稀硫酸，充分反响，生成氢气的质量〔m〕随反响时间〔t〕变化的曲线如以下图所示。以下说法正确的选项是〔〕A．曲线a表示铁和稀硫酸的反响B．两烧杯中金属都没有剩余C．两烧杯中硫酸都没有剩余D．消耗两种金属的质量相等【答案】C2.某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性〞为课题进展探究。提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。【做出猜测】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜测。猜测一：锰>铁>铜；猜测二：铁>铜>锰；猜测三：_________。【设计实验】为了验证猜测成立，同学们分成三组，分别针对一种猜测设计实验方案。〔1〕第一组验证猜测一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。〔2〕第二组验证猜测二。实验方案是将锰片放入中，观察现象。〔3〕第三组验证猜测三。实验方案是〔只用两个实验〕：【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜测一是正确的。第一组同学的实验现象是：________【拓展研究】随后同学们对探究金属活动性的方案涉及作了进一步研究。为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：=1\*GB3①把甲放入乙的盐溶液中；=2\*GB3②把乙放入丙的盐溶液中；=3\*GB3③把乙放入丁的盐溶液中；=4\*GB3④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由：___。【答案】【作出猜测】铁>锰>铜【设计实验】〔2〕硫酸铜溶液〔3〕将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象〔或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中观察现象〕〔或将铁片放入硫酸亚铁溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象〕〔或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中，观察现象〕【实现及结论】都有气泡产生，锰片的反响比铁片的反响剧烈【拓展探究】实验=3\*GB3③实验=1\*GB3①=2\*GB3②=4\*GB3④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进展实验=3\*GB3③3.研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大。〔1〕为了探究铁锈蚀的条件，进展如图1所示实验。经过一周后观察，试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。

图1图1①通过实验发现：铁锈蚀是铁与_____________发生化学反响的过程。②A中参加的蒸馏水要事先煮沸，其目的是______________________。〔2〕家中的刀具假设沾有食盐水锈蚀更快。为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验。【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关。【查阅资料】①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液，如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液。②氯化钠溶液能导电；乙醇溶液不能导电。【猜测】铁的锈蚀速率与以下因素有关：①反响时的温度；②氧气的含量；③水溶液的导电性。图2【实验】每次取两套如图2图2装置中分别装入质量、大小一样的铁钉和等体积的蒸馏水，进展如下三组比照实验〔实验开场时，各瓶内气体压强保持一致〕。影响因素实验设计实验现象实验结论及解释①温度装置I放入25℃恒温环境中，装置II放入40℃恒温环境中。两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，那么所需时间I＞II。锈蚀的