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文档简介
专题08金属与能源
±2大题型概览
题型01金属及金属材料
题型02能源与资源利用
题型01金属及金属材料
1.【新考法】(2026•天津红桥•二模)向一定质量Mg(NO)、CWNOJ和AgNO,混合液中加一定量Zn粉,
过滤后,向滤渣中再加稀硫酸,如图所示,下列说法正确的是
A.b点溶液中的溶质有三种
B.M的值为28.0
C.d点含有的固体只有Cu和Ag
D.从b点到c点Zn(NO)的质量增加
【答案】BC
【详解】根据金属活动顺序表Mg>Zn>H>Cu>Ag可知,Zn会与溶液中的AgNO3和Cu(NOa)2发生置.换反应,
且先与AgNO3反应,Zn不Mg(NO3)2与反应。
a点Zn与AgNOs完全反应,b点与Cu(NO3)2完全反应,be段无化学反应。
所以b点溶质是Zn(NQ,)2和不参与反应的Mg(NO3)2。
ab段化学反应式为Cu(NO3)2+Zn=Zn(NO3)2+Cu,参与反应的Zn质量是13-6.5=6.5克,设生成的Cu的质量
为工克,
(NQ)、+Zn=Z〃(畋),+Cu
6564
6.5x
—=—,x=6.4g,M=21.6+6.4=28。
64x
be段无化学反应,增加的固体量是加入的Zn固体,Zn不溶于水,所以溶液质量不变。
c点时Zn与AgNCh和Cu(NO3)2完全反应,且过量,所以c点金属为Zn、Cu、Ago
d点时Zn与稀硫酸完全反应,Cu、Ag与稀硫酸不反应,所以金属为Cu和Ag。
综上,正确答案是BC。
2.(2026・天津河东•二模)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生
铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花
⑴我国传统铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的_________(填字母)。
A.导电性B,导热性C.有金属光泽
(2)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式为o
⑶将一定质量的铁粉加入到ZnSO』和CuSCh的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是
(填化学式)。
(4)现有一包固体粉末,其中有2.4g镁、5.6g铁和1.4g碳。把它加入到硝酸铜溶液中,反应结束后过滤,测
得剩余固体中有三种物质,则剩余固体质量可能是(填字母)。
A.10.2gB.13.4gC.13.8gD.14.2g
【答案】⑴B
高温
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)ZnSO$.FeSO4
(4)BC
【详解】(1)铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的导热性。故选:Bo
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:
高温高温
3CO+Fe2O32Fe+3CO2故填:3CO+Fe2O32Fe+3CO20
(3)铁、锌、铜三种金属活动性由强到弱顺序为锌、铁、铜,将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSCh
的混合溶液中,铁与硫酸锌不反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液中一定含
有的溶质是没有反应的硫酸锌和生成的硫酸亚铁,若铁粉量不足,可能有硫酸铜。故填:ZnSO4sFeS04o
(4)镁的活动性比铁强,先与硝酸铜反应,镁与硝酸铜反应的化学方程式为Mg+Cu(NO3)2=Mg(NOJ+Cu,
由化学方程式可知,24份质量的镁完全反应能置换出64份质量的铜,2.4g镁完全反应生成铜的质量为6.4g,
固体质量增加6.4g-2.4g=4g;铁与硝酸铜反应的化学方式为Fe+Cu(NC)3)2=Fe(NO3)+Cu,56份质量铁完全
反应能置换出64份质量的铜,5.6g铁完全反应生成铜的质量为6.4g,固体质量增加6.4g-5.6g=0.8g:碳不
与硝酸铜反应。若剩余固体有三种物质,一定是碳、铜和未反应的铁。当镁完全反应,铁没有反应时,剩
余固体质量最小,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+1.4g+4g=13.4g;当镁和铁都完全反应时,剩余固体质量
最大,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+l.4g+4g+0.8g=14.2g。所以剩余固体质量大于等于13.4g,小于14.2g。
故选:BCo
3.【新考法】(2026•天津武清•二模)金属及金属材料在生活、生产中应用广泛。
⑴已知铜、铁的导电性分别是99和17。据此可知(填“桐”或“铁”)更适合制作导线。
(2)比较铁、铜、银的金属活动性顺序,可选择的试剂是(填序号)。
A.铜片、银片、硫酸亚铁溶液
B.铁片、铜片、稀盐酸、硝酸银溶液
(3)向100g硫酸铜溶液中加入8g铝粉,充分反应后溶液由蓝色变为无色,将剩余固体过滤,洗涤干燥后称
量为14.9g,则原硫酸铜溶液中溶质的质量分数为。
(4)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。
itt度/C
图2
②“制箔叫」,需生产抗拉强度大于355Mpa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可•知,温度应控制在
内(填序号)。
a.45c〜49℃
b.50℃〜52℃
c.53℃〜55℃
d.56c〜60℃
③“酸洗”后,用熟石灰中和酸性废液,其反应的化学方程式是o
【答案】(1)铜
⑵B
⑶24%
0)增大接触面积,加快反应速率cCa(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
【详解】(1)导电性数值越大导电能力越强,铜导电性99>铁17,铜导电性更好,适合制导线。
(2)A:C〃、A?都不能和FeSO,反应,只能证明民Fe>Ag,无法比较C〃、Ag活动性,A错误。
B:与和稀盐酸反应、C”不和稀盐酸反应一厂e>C〃;能和AgNQ反应置换出AgrC”>Ag,可得
Fe>Cu>Ag,正确。
(3)反应:2A1+3CUSO4=A12(SO4)3+3CU,Al的相对原子质量27,Cu的相对原子质量64;每54份A1反应
生成192份Cu,固体增重:192-54=138,固体实际增重:14.9g-8g=6.9g。
设:参加反应质量为x,
2AI+3C〃SO4=A/2(SO4\+3C"加固体增重)
54480192192-54=138
x6.9g
480二x
738-6^7
解得:m24g。
溶质质量分数:道、1°°%2%。
答:参加反应。“so,质量分数为24%。
(4)增大接触面积,加快溶铜反应的速率,可以使铜反应更充分。
要求抗拉强度>355MPa、延伸率>13.5%,对照图像,温度53。C〜55c满足条件。
酸性废液中的主要成分为硫酸,熟石灰的主要成分为氢氧化钙,氢氧化钙和硫酸反应会生成硫酸钙和水,
方程式如上。
4.(2026.天津东丽•二模)金属在日常生活中有着广泛的用途。
(1)将黄铜片和纯铜片相互刻划,发现纯铜片表面留下较深的划痕。证明合金的硬度一般(填“大
于,,、,,小于,,或,,等于,,)纯金属。
(2)出土的古代青铜器常出现铜绿CU2(OH)2co3,推测铜绿的生成与空气中的。2、也。和有关。
(3)为探究金属活动性,某同学利月下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中,观察
到溶液逐渐变蓝;充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶液蓝色变浅直至消失。
锌人一
①判断M可能是___________(填金属名称)。
②用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因___________o
③根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序。
(4)现有一包Cu(OH)2和QQ的混合粉末,加入到150g9.8%的稀硫酸中,恰好完全反应,得到163.8g溶液,
则原混合粉末中Cu(OH)2和CuO||勺质量比为(填最简比)。
【答案】(1)
大于
(2)CO2(或二氧化碳)
(3)
()
铜Zn+CUNO.2=Zn(NOy\+Cu
锌>M>银
(4)49:20
【详解】(1)合金硬度通常大于其组成的纯金属,相互刻划时纯铜划痕更深,说明黄铜(铜锌合金)硬度
大于纯铜。
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,铜绿CU2(OH)2c含碳元素,空气中含碳的反应物为CO?。
(3)M和硝酸银反应后溶液变蓝,说明生成了含铜离子的可溶性盐,因此M是铜,铜活动性强于银,可
置换出银同时生成蓝色硝酸铜溶液。
锌的金属活动性强于铜,能和硝酸铜反应生成无色硝酸锌溶液和铜,因此溶液蓝色消失。
铜能置换硝酸银中的银,说明活动性C〃>4g:锌能置换硝酸铜中的铜,说明活动性Zn>Cu,因此顺序为
锌〉M>银。
(4)设氢氧化铜的质量为x,参加反应的氧化铜的质量为y,根据质量守恒定律,混合物的总质量为
163.8g-150^=13.8g,即%+y=13.8①,所用硫酸中H?SO4的质量为1508><9.8%=14.7g
根据反应乩50+C〃(O”)2=&抬仇+2Hq,可知CM。"%和H2so4的质吊比为98:98,可知上克氢氧化铜
反应的硫酸质量也为x克,因此与尸克CuO反应的硫酸质量为(K.7•-人为
80y,~,
CuO+H2sO4=CuS04+H208098y14.7-x—=涓?②
联立.IS两方程,解得y=4,X=9.8,则则原混合粉末中Cu(OH)2和CuO的质量比为9.8g:4g=49:20
5.(2026・天津西青•二模)金属在生产和生活中应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量_____的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是(填字母)。
a.镀铭水龙头b.铸铁暖气片c.包糖果的铝箔
(3)铁能与空气中水和发生化学反应生成铁锈,因此,生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。
(4)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中
滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤港中一定含有的物质是____(填化学式)。
⑸甲、乙、丙三种物质存在下图所示的转化关系(其中表示物质可以一步实现转化,部分物质和反应条
件已略去)若甲、乙、丙是常温下三种不同状态的氧化物,甲是红棕色固体,甲一乙的转化是工业炼铁的原
理,则乙的化学式为;写出乙一丙转化的化学方程式____。
Q----------
【答案】(1)不同
(2)b
(3)氧气(或02)
(4)Cu、Fe
(5)CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO31+H2O或2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【详解】(1)生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,二者含碳量不同。
(2)a选项镀格水龙头利用金属便度大、抗腐蚀性强的性质。
b选项铸铁暖气片利用金属的导热性。
C选项铝箔包糖果利用金属的延展性。
(3)铁生锈是铁与空气中的水、氧气共同反应的结果。
(4)金属活动性顺序为镁优先和氯化铜反应置换出,氯化铜完全消耗后,镁再和氯
化北铁反应置换出尸e:铜和稀盐酸不反应,滤渣加稀盐酸有气泡,说明含氢前金属,因此一定有生成的C”
和Fe,可能有过量的M?。
(5)甲是红棕色固体氧化物,为固态厂/03;工业炼铁的原理是FeO、和CO高温反应生成铁和co2,乙是
氧化物,故乙为气态CO2;三种氧化物常温状态不同,因此丙为液态氧化物H,O,和“J溶性碱反应可
生成HZ。,方程式略。
6.(2026.天津•二模)黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀,铜锈主要成分为C%(OH)2co-查阅资料:铜锈
可以与稀硫酸反应,其化学方程式为:CU2(OH)2CO,+2H2SO4=2CUSO4+3H2O+CO2T杂质不与稀硫酸反应。
回收废黄铜有用成分,调配锌铜匕例,可以铸造新的黄铜,变废为宝。其工艺流程图如图:
2N.二.eI系列处理二〜短
加入过量硫酸锌溶液-----------►锌1
为锌
-►溶液A,加入过量当E铜
加入过量步骤二
的稀硫酸的稀硫酸
」固体B-
步骤三I
步骤一.....匕铜
-►固体A
索列处谑二
⑴黄铜比纯铜的硬度__________O(填“大”或“小”)
(2)步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作,且方法相同,分离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,
还需要。(填玻璃仪器名称)
(3)化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型,请写出步骤三中的主要化学方程式
,具反应类型是o
(4)黄铜颜色与黄金相似,人称“愚人金”,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄
金的方法是一。
A.用磁铁吸引
B.浸入稀盐酸溶液,观察有无气泡
C.在空气中灼烧后观察颜色变化
D.浸入硝酸银溶液,观察固体颜色变化
(5)在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤。卜列说法正确的是」
A.若滤液为无色,则滤渣中一定有银和锌,可能有铜
B.若滤液为蓝色,则滤液中一定有Ci?'、办2+,可能有Ag+
C.若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有西上、Ag+,可能有C产
D.若往滤液中加入稀盐酸有臼色沉淀产生,则滤渣中一定有银和铜,可能有锌
(6)将氢气通入10g灼热的氧化铜中,过一段时间后得到8.4g固体,下列说法正确的是
A.有8.4g铜生成
B.有8g氧化铜参加反应
C.有1.8g水生成
D.有10g氧化铜参加反应
【答案】⑴大
(2)玻璃棒
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H21置换反应
⑷A
(5)B
(6)BC
【详解】(1)合金的硬度大于其组成纯金属的硬度,黄铜是铜锌合金,因此硬度比纯铜大。
(2)三个步骤都是分离固体和液体,分离操作为过滤,过滤需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,因此
还需要玻璃棒。
(3)步骤二加入过量锌置换出硫酸铜中的铜,得到的固体B是锌、铜的混合物;步骤三中锌和稀硫酸反应,
铜不反应,化学方程式为Z〃+H2SQ=Z〃5Q+H2T.
该反应是单质+化合物生成新单质+新化合物,属于置换反应。
(4)A、黄铜(铜锌)和黄金都不能被磁铁吸引,无法区分;
B、黄铜中锌和稀盐酸反应产生气泡,黄金不反应,可以区分;
C、黄铜中铜灼烧生成黑色氧化铜,黄金灼烧不变色,可以区分;
D、铜锌活动性都强于银,黄铜能置换出硝酸银中的银,表面出现银白色固体,黄金不反应,可以区分。
(5)加入硝酸铜、硝酸银混合溶液,锌优先和硝酸银反应生成银和硝酸锌,硝酸银完全反应后,锌再和硝
酸铜反应生成铜和硝酸锌。
A、滤液为无色说明Cu2+完全反应,滤渣一定有银、铜,可能有过量锌,A错误;
B、滤液为蓝色说明滤液含CM+,锌已完全反应,滤液一定有生成的Z/+,若锌量不足,硝酸银未完全置换,
滤液可能含Ag+,B正确:
C、滤渣加盐酸有气泡说明锌过量,硝酸银、硝酸铜都完全反应,滤液只有Zn2+,不含Ag\Cu2+,C错误;
D、滤液加盐酸产生白色沉淀说明滤液含Ag+,锌不足,硝酸银未完全反应,硝酸铜未参与反应,滤渣只有
银,不含铜、锌,D错误。
(6)反应后固体减少质量=10g-8.4g=1.6g
设参加反应的氧化铜质量为x,生成铜的质量为y,生成水的质量为z
H2+CUO=Cu+H2O固体减轻质量
80641880-64
xyz1.6g
80X-
=------r=8g
80-641.6g34*6
64y
y=6.4g
80-641.6g-
18Z.c
------Z=1.8g
80-641.6g
由计算可知,BC正确。
7.(2026.天津南开・二模)金属在生产、生活和社会发展中应用广泛.
(1)我国自主研发的歼-2()隐形战斗机,其机身材料中属于金属材料的是_(填序号)。
A.PC塑料B.玻璃钢C.陶瓷D.钛合金
(2)《口氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,这句话说明合金的硬度比其组成
金属的硬度_____________(填"大''或"小。
(3)我国生产和使用铁器历史悠久,工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为
(4)实验室废液中含有硝酸银、硝酸铜和M(NO3)2,小组同学对其进行处理回收,进行了如卜.实验:
.日加入ag金属M
固体乙bg(b>a)
「.豆充分反应后,过滤、洗涤、干燥
淀液A
加入一定状锌粉
目
充分反应后,过流
二三-加入稀盐酸
废液
固体甲产生气泡
①固体甲中含有的成分为
②若向滤液A中加入的金属M质量为4.8g,固体乙为纯净物且质量比金属M增加8.2g,则M的相对原子
质量为.
【答案】(1)D
⑵大
(3)Fe2O,+3CO=2Fe+3CO
(4)锌、铜、银24
【详解】(1)A、PC塑料属于合成材料,错误;
B、玻璃钢属于复合材料,错误;
C、陶瓷属于无机非金属材料,错误;
D、钛合金是钛的合金,属于金属材料,正确;
(2)合金与其组分相比:硬度大、熔点低和抗腐蚀性增强。“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则
刚”.这句话说明合金具有的特性是硬度一般比其组成金属的大:
(3)赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:
Fe.O3+3CO2Fe+3CO2:
(4)向硝酸银、硝酸铜和M(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,
后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,据图可知,锌不能和M(NO3)2反应。
①向固体甲中加入稀盐酸有气泡产生,是因为锌有剩余,说明硝酸银和硝酸铜已完全反应,所以固体甲中
含有的成分为:锌、铜、银;
②设M的相对原子质量为尤
M+Zn(NOJ,=M(NOJ,+Zn固体增加的质量
x6565-x
4.8g8.2g
x,4.8g
65-x8.2g
x=24。
8.(2026•天津河北•二模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)下列用品中,主要利用金属导热性的是_(填序号)。
A.钳金饰品B.铁锅C.铜导线
(2)铁生锈实际上是铁与空气中的弱气和(填化学式)发生反应的结果。
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液
反应的化学方程式为O
(4)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应,其化学方程式为o
(5)某铁粉中含有锌粉或镁粉中的一种或两种,取该铁粉样品5.6g与足量稀硫酸充分反应,生成氢气0.19g,
该铁粉中一定含有的杂质是(填化学式)。若该铁粉中同时含有锌粉和镁粉,取一定量该粉末加入硫酸
铜溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣加入稀硫酸中,有气泡产生,则滤渣中一定含有的金
属是(填化学式);则滤液中可能含有的溶质是_____(填化学式)。
【答案】⑴B
(2)H2O
⑶Fe+CuSO,,=FeSO4+Cu
高沪
=:
(4)3CO+Fe2O3^2Fe+3CO2
(5)ZnCu、FeFeSCh、ZnSCh
【详解】(1)A、粕金饰品利用金属光泽和化学稳定性,错误;
B、铁锅利用铁的导热性加热食物,正确;
C、铜导线利用导电性,错误。
(2)铁生锈是铁与氧气、水蒸气同时接触发生的狂杂化学变化.水的化学式为H?。。
(3)略。
(4)略。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2TMg+H2SO4=MgSO4+H2TZn+H2SO4=ZnSO4+H2T
(5)①56981522,24981202,65981612。5.6g铁理论
可生成0.2g氢气,生成氢气偏少,说明混入了等质量金属生成氢气比铁少的锌(Zn)。
金属活动性顺序为姓代>C",加入硫酸铜后活泼金属优先反应,滤渣加稀硫酸有气泡说明含氧前
金属:C〃一定被置换出来,且用一定未完全反应(若尸e完全反应,则更活泼的M?、%?已完全反应,无
氢前金属剩余),故滤渣一定含C,、Fe°Mg最活泼优先反应,因此源液一定含MgSO、,有氢前金属剩余,
则滤液中一定没有硫酸铜。无法根据已有信息确定Zn,Fe是否发生反应,则滤液中可能含有FeSO4.ZnSO4o
9.(2026.天津滨海新区•二模)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)世纪钟是天津市标识性城雕建筑之一,其为全金属材料结构。
①世纪钟顶部太阳脸上纯金箔依旧亮丽如新,是因为金的化学性质O
②世纪钟主体为钢架结构,其易与空气中的氧气和作用而生锈,因此设计师对其进行了镀膜防
锈处理。
③世纪钟使用的钢铁材料是钢厂通过•氧化碳还原氧化铁获得的。试写出该过程的化学方程式___________
(2)某电器厂排出的废液中含有硫酸和硫酸铜,实验小组取100£该废液,加入4g铁粉,充分反应后过滤,
得到102.6g漉液和1.3g滤渣。计算:
①生成氢气的质量___________g;
②废液中含有和CuSO,质量最简比为。
【答案】(I)稳定水Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
(2)0.149:20
【详解】(1)金的化学性质稳定(不活泼),常温下不易与其他物质发生反应,所以长期放置依旧亮丽;
铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水共同作用,因此防锈需要隔绝氧气和水;
高温
一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,其化学方程式为:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
(2)由质量守恒定律知废液的质量+铁粉的质量=滤液的质量+渔渣的质量+氢气的质量,代入数据得氢气质
量为100g+4g-l02.6g-1.3g=0.1g;
首先根据氢气质量算硫酸质量:Fe+H2SQ=^Sa+H2T,可得硫酸与氢气与铁质量关系为98:2:56。生成
0.1g氢气则参加反应的HzSOj质最为4.9g,参加反应用去铁的质显2.8g,与硫酸反应后剩余铁的质量为1.2g,
最终滤渣质量为1.3g,说明在铁与硫酸铜的置换反应中,固体质量增加了L3g-1.2g=0.忸。设与CuSO,反
应的铁的质量为X。再根据反应Fe+CuSO,=FeSO4+Cu,生成的铜的质量为受工。滤渣由生成的铜和未
64160
反应的铁组成,故解得户。私则参加反应的CuS。,的质量为寸。.7g=2g,所
以H2soi和C〃SO4质最比为4.9g:2g=49:20。
10.(2026・天津北辰•二模)金属及金属材料在生活、生产中应用广泛。
(1)铁质水龙头镀铭,使其更耐磨。是因为辂(填“有金属光泽”或“硬度大”)。
(2)某同学利用铁丝、硫酸铜溶液、银丝探究铁、铜、银的金属活动性顺序。已知银丝与硫酸铜溶液不反应,
为得出完整活动性顺序,请写出后续实验发生反应的化学方程式_____o
(3)为测定某实验教学用铁铜合金组成占比,取8g该合金加入100g稀盐酸,充分反应后过滤,得到105.4g
溶液和一定质量的滤渣。该合金中铜的质量分数为。
(4)现有•包由金属化合物组成的混合物,可能含有氯化铁、氯化钠、硫酸钠、氢氧化镁、碳酸钠、氯化钢
中的几种。为探究其组成,化学兴趣小组取该混合物平分成三等份,分别进行如下实验:
足量稀盐酸
足量水,溶解白色不溶物全部溶解且生成2.2g气体
足量稀硫酸
无色溶液A无明显现象
混足量稀盐酸|足氧化钠溶液》无明显现象
合完全溶解〉匡维邈
扬
足量稀硫酸当■硝酸银朝-1435g白色沉淀
无色溶液C
完全溶解
①加水溶解后,得到无色溶液A,说明原混合物中一定不含
②原混合物中•定含有
【答案】(1)
硬度大
(2)
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)
30%
(4)
氯化铁/FcCb
碳稷钠、氯化钢
【详解】(1)耐磨性能对应物质硬度大的物理性质,金属光泽与耐磨性无关。
(2)银丝与硫酸铜不反应,已证明活动性铁和硫酸铜反应能置换出铜,可证明代〉即可得
出完整活动性顺序Fe>Cu>Ag0化学方程式为Fe+CuSO,=FeSO,+Cu0
(3)铜不与稀盐酸反应,设铁的质量为x
Fe+2HCl=FcCl,+H2T溶液质量增加
56731272127-73=54—=—,x=5.6g
5454。
x105.4g-100g=5.4g''6
铜质量为8g—5・6g=2.4g,
铜的质量分数为竽xl00%=30%。
8g
(4)①氯化铁中的铁离子在溶液中显黄色,在沉淀中也不为无色,则加入足量水后得到白色不溶物和无色
溶液,说明不含氯化铁。
②白色不溶物加入稀盐酸后全部溶解,且生成气体,说明一定含有碳酸钠,硫酸钠和氯化银不能同时存在。
而给出物质中只有氯化钢和碳酸钠生成含有碳酸根的沉淀,所以一定有氯化钢,不含硫酸钠。
加入足量稀盐酸后再加入足量氢氧化钠溶液,无明显现象,说明没有镁离子,没有氢氧化镁。
则可确定不含氯化铁、氢氧化镁、硫酸钠。一定有氯化钢、碳酸钠。可能有氯化钠。
2C/-BaCljBaCOrCO]
根据7120844及无色溶液A加入稀硫酸无明显现象可知,氯化银的质量至少为10.4g,
3.55g10.4g2.2g
提供的氯元素至少3.55g。
无色溶液C中加入硝酸银得到的白色沉淀为氯化银,1435g氯化银中氯元素的质量为
<355、
14.35gx-i^-xlOO%=3.55g
V143.5Jo
氯化银至少提供氯元素的质量与生成白色沉淀氯化银中氯元素的质量相等,则不会有氯化钠提供氯元素,
一定没有氯化钠。
所以一定含有碳酸钠、氯化钢。
•题型02能源与资源利用
11.(2026・天津河东•二模)我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、和天然气等。
⑵下列燃料在02中燃烧时,不会产生CO2的是_(填字母序号)。
A.可燃冰B.氢气C.乙醇
(3)捕集、利用和封存CO?是实现碳中和的一种途径。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2反应生成
碳酸镁,该反应的化学方程式为。
(4)碳单质及其化合物之间可以相互转化CTCO-CO2—CaCO3TCO2,下列转化不能一步实现的是_(填字
母序号)。
A.C—CO:B.CO2->COC.C->CaCO3
(5)乙硫醇(C2H5SH)常被加入天然气中,该物质完全燃烧后会生成二氧化碳、二氧化硫和水,若将一定量的乙烷
(C2H6)与乙硫醇混合后恰好与18.4g氧气完全燃烧,生成13.2g二氧化碳,则生成二氧化硫的质量是go
【答案】⑴石油
(2)R
(3)MgO+CO2=MgCC>3
(4)C
(5)3.2
【详解】(1)略。
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,燃烧生成C。2需要燃料中含碳元素。氢气只含氢元素,
燃烧产物只有水,不含CQ;可燃冰、乙醇均含碳元素,燃烧会生成。。2。
(3)反应物为氧化镁和二氧化碳,生成物为碳酸镁,化学方程式为MgO+CC)2=MgCO3。
(4)A、碳在氧气中充分燃烧可一步生成正确;
B、二氧化碳与碳在高温下反应可一步生成一氧化碳,正确:
C、碳单质无法直接一步反应生成碳酸钙,错误。
(5)化学反应前后元素的质量不变。
13.2g。。2中碳元素质量为13.28、(景><100%)-3.63,氧元素的质量为13.2g-3.6g=9.6g。
乙烷和乙硫醇中碳、氢元素质量比均为(12x2):(1x6)=4:1,则混合物中氢元素的质量为3.6gx!=0.9g,
4
生戌水的质量为().9g/[xl()0%]=8.1g,其中的氧元素质量为8.1g-0.9g=7.2g°
所以生成的二氧化硫中氧元素的质量为18.4g-9.6g-7.2g=1.6go则生成二氧化硫的质量为
1.6g+偿x100%)=3.2g。
12.【社会热点】(2026•天津河西・二模)助力“碳中和”,CO?的女牛.、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放CO2,大气中CO?的含量过高,会造成。
(2)CO?的捕集:工业上可用碳酸伊溶液等碱性溶液捕集烟气中的CO?,碳酸钾捕集CO?的实验流程如卜.(部
分生成物已略去)。
K,CO、溶液
It\I
含co,烟气T"吸收|~T啊嬴同一co,
KHCO,
写出加热分解时,发生反应的化学方程式。
(3)CO?的利用:CO?和H?在Ni/CaO表面催化的条件下,发生反应生成CH&的原理如图所示。
写出由CO?和H?生成甲烷和水的化学方程式为
(4)一定质量的甲烷在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳和水蒸气共14.4g,其中氢元素与混合气体中其
他元素的质量比为1:17,该反应中消耗氧气的质量为g。
【答案】(1)温室效应加剧(或温室效应)
(2)2KHCO.=K2CO.+H2O+CO21
Ni/CaO
⑶CO2+4H:CH4+2H2。
(4)11.2
【详解】(1)二氧化碳是温室效应的主要气体,大气中co2的含晟过高,会造成温室效应加剧。
(2)由流程可知,碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾,加热时碳酸氢钾分解,重新生成碳酸钾、释放出二
A
氧化碳,根据化学反应前后元素种类不变,则同时生成水,化学方程式为2皿。。3=仁(4+%。+。。2个。
(3)反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲烷和水,反应条件为Ni/CaO作催化剂,化学方程式为
Ni/CaO
C02+4H2=CHq+2H2O。
11x4
(4)混合气体中氢元素质量:Fxl4.4g=0.8g,氢元素全部来自甲烷,因此甲烷质量().8g+g丁=3.2g;
根据质量守恒:反应物总质量=生成物总质量,因此消耗氧气质量14.4g-3.2g=11.2g。
13.(2026.天津东丽•二模)能源的开发与利用有力地促进了社会的发展。
(1)二立圾分类,从我做起。下列物质应放入可回收垃圾箱的是__________(填序号)。
A.废电池B.废灯管C.废纸箱D.甘蔗皮
⑵收饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调(选填“小”或"大”)燃气灶的进
风口,使燃料充分燃烧,节约能源。
(3)刍然界中的碳氧循环是人类生存的基础。绿色植物的光合作用可吸收CO2放出02,反应:
叶绿体
6CO+6X-=CHO+6O,化合物X的化学式为___________。
261262
光照
(4)乙醉(C2HsOH)是常用的燃料.。现有4.6g乙醉与•定量氧气混合于密闭容器内,在•定条件'反应物全部
转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧
气质量为___________g。
【答案】⑴c
(2)
大
(3)
H2O
(4)
8.8
【详解】(1)废电池、废灯管属于有害垃圾,甘蔗皮属于厨余垃圾,只有废纸箱属于可回收垃圾,因此选
Co
(2)锅底出现黑色物质是燃料不充分燃烧生成的碳单质,说明氧气不足,调大进风口可增加氧气通入量,
使燃料充分燃烧。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应后共有6个C、12个H、个O,反应
前已有6个C、12个O,因此6个X共含12个H、6个O,推出X的化学式为H?。。
(4)4.6g乙醇中C元素质品为4.6gx?4=2.4g,II元素质显为4.6gx6:=().6g°II全部转化为水,水的质
4646
量为0-6g+二2=5.4g。室温下气体为CO和C。?,其中C元素质量分数为1-70%=30%,因此气体总质量
为2.4g+3O%=8g。设参力口反应的氧气质量为x,根据质量守恒计算,4.6g+x=5.4g+8gx=8.8g。
14.(2026・天津滨海新区•二模)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)①目前最理想的清洁燃料是___________o
②涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是o
③燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有
(写一种即可)。
(2)现有甲醇(CHO)与氧气的混合物56g,在密闭空间充分反应,生成27g水,则同时生成一氧化碳和二氧
化碳的质量比为。
【答案】(1)
氢气(或H?)
清除可燃物
提供充足的氧气(或增大燃料与氧气的接触面积,合理即可)
⑵
7:22
【详解】(1)①氢气燃烧产物仅为水,无污染、热值高,是目前最理想的清洁燃料;
②“釜底抽薪”是通过移除燃烧所需的可燃物,破坏燃烧条件实现灭火;
③燃料充分燃烧的条件为有充足的氧气、燃料与氧气有足够大的接触面积,任选其一作答即可。
(2)根据质量守恒,反应前后氢元素全部由甲醇转移到生成物水中:
27g水中氢元素质量:m(H)=27gx[^xlOO%l=3g,则甲静质量为3g+Hxl00%〕=24g,
参与反应的氧
气质量为56g_24g=32g。
甲惇中碳元素总质量:m(C)=24gx(1|x|。。%)
=9g,生成。。和CO2的总质量为56g-27g=29g。
碳元素的总质量等于CO和。。2中所含碳元素质量之和。
设C。质量为凡则毁质量为29gr,则C。中碳元素的质量为票血中碳元素的质量为5T
\2:c12x(29g-x)
—+---——-=9g»x=7g,29g-x=22g
因此CO的质量为7g,CO2的质量为22g,二者质量比为7:22。
15.(2026・天津•二模)海洋是生命的摇篮,是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长3.2万千米,主张管辖
的海域面积为300万平方千米,海洋资源开发前景十分广阔。如图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品
的大致过程。
而旧£水池卜叵H站=+卜
q母液卜辛冷化工产一
⑴图中①是_____________(填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)艰据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是_(填字母序号)。
A.海水进入“贮水池”,海水的成分基本不变
B.在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C.海水引入“结晶池”后继续浓缩,直至达到饱和析出食盐晶体
⑶得到的“粗盐”中除泥沙外还含有CaCL、MgCb、Na2sO’等杂质,若要得到纯净的氯化钠,加水溶解后先
加入过量的溶液除去Na2so4,再加入过量的Na2cO3和NaOH溶液除去,过
滤后加入稀盐酸调节溶液的pH值,最后处理得到氯化钠。
【答案】(1)蒸发
(2)AC
(3)BaClz
CaCh.BaCb和MgCb
【详解】(1)海水晒盐是通过蒸发溶剂使溶质结晶析出,图中①是使海水浓缩的过程,利用的是蒸发原理,
所以是蒸发池。
(2)A、海水进入“储水池”,只是暂时储存海水,海水的成分基本不变,A正确;
B、在蒸发池中,海水逐渐浓缩,溶剂水的质量减少,但氯化钠的质量在结晶析出之前不变,B错误;
C、海水引入“结晶池”后继续浓缩,当溶液达到饱和状态后,继续蒸发水分,就会析出食盐晶体,C正确。
故选ACo
(3)粗盐除杂时,要除去Na2s04中的硫酸根离子,需要加入过用BaCl2,使硫
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