季提升班第十三講《金屬綜合突破》

.@:第十三講金屬綜合打破【知識(shí)構(gòu)造】知識(shí)點(diǎn)一金屬材料知識(shí)點(diǎn)一金屬材料【思路導(dǎo)航】1.等量的酸與足量的金屬反響圖像2.等量的金屬與足量的酸反響圖像3.時(shí)間與氫氣圖像、酸量與氫氣圖像、金屬量與氫氣圖像【例1】足量的鎂、鋅、鐵與完全一樣的鹽酸反響，以下圖象正確的選項(xiàng)是〔〕【答案】D【例2】將質(zhì)量相等的鋁粉和鐵粉分別與質(zhì)量、濃度均一樣的稀硫酸充分反響，下列所述的反響情況與圖示可能相符的是〔〕A.鋁粉、鐵粉和硫酸均有剩余B.硫酸、鐵粉均反響完，鋁粉有剩余C.鋁粉、鐵粉均反響完，硫酸有剩余D.硫酸、鋁粉均反響完，鐵粉有剩余【答案】B【例3】請(qǐng)仔細(xì)觀察下面四幅圖像，其中能正確表示等質(zhì)量的鎂和鐵分別與過(guò)量且完全一樣的稀硫酸反響的量的關(guān)系的是〔〕【答案】B【例4】①以下圖像能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的是〔〕ZnZnA．向一定量的二氧化錳中參加過(guò)氧化氫溶液B．加熱一定量的高錳酸鉀固體C．向兩份完全一樣的稀鹽酸中分別參加鋅粉、鎂粉D．將水通電電解一段時(shí)間【答案】D②以下圖像能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的是A．向一定量的二氧化錳中參加過(guò)氧化氫溶液B．將鐵釘參加硫酸銅溶液中C．向一定量的大理石〔雜質(zhì)不參加反響〕中參加足量的稀鹽酸D．向一定質(zhì)量的稀鹽酸中參加足量鐵粉【答案】A知識(shí)點(diǎn)二金屬在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)二金屬在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用【思路導(dǎo)航】1.有關(guān)金屬流程實(shí)驗(yàn)2.有關(guān)金屬的活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)3.金屬礦石被復(fù)原實(shí)驗(yàn)金屬流程【例5】金屬材料在消費(fèi)、生活中有著廣泛的應(yīng)用?！?〕以下圖所示的金屬制品中，利用金屬導(dǎo)熱性的是〔填選項(xiàng)序號(hào)〕?！?〕鐵制品外表常會(huì)涂漆防止銹蝕。鐵生銹的條件是。〔3〕某工廠廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵。某課外小組要將廢液進(jìn)展處理并得到銅和氧化鐵兩種產(chǎn)品。過(guò)程如以下圖所示〔過(guò)程中不引入其他元素〕。①操作I的名稱是。②參加過(guò)量A，發(fā)生反響的化學(xué)方程式是。③固體B的成分是。④檢驗(yàn)C過(guò)量的方法是?！敬鸢浮俊?〕C〔2〕與氧氣和水接觸〔3〕①過(guò)濾②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu③Fe和Cu④取少量溶液E于試管中，參加少量鋅粒，假設(shè)有氣泡產(chǎn)生那么C過(guò)量【例6】銅是人類最早利用的金屬之一?！?〕以下銅制品中，利用金屬導(dǎo)熱性的是〔填字母序號(hào)〕。A．銅質(zhì)獎(jiǎng)牌 B．銅導(dǎo)線 C．銅火鍋〔2〕“濕法煉銅〞的原理是硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)，該反響的化學(xué)方程式為。〔3〕利用廢舊電池銅帽〔含Cu、Zn〕制取海綿銅〔Cu〕，并得到硫酸鋅溶液，主要流程如下〔反響條件已略去〕：：①過(guò)程Ⅱ中別離操作的名稱是。②過(guò)程Ⅲ中有氣體產(chǎn)生，反響的化學(xué)方程式為。③A~E中含銅、鋅兩種元素的物質(zhì)有〔填字母序號(hào)〕?！敬鸢浮俊?〕C〔2〕Fe+CuSO4=FeSO4+Cu〔3〕①過(guò)濾②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑③A、C金屬實(shí)驗(yàn)【例8】小明在網(wǎng)絡(luò)中看到鎂是航空工業(yè)的重要材料，欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究鎂的性質(zhì)?！?〕小明推測(cè)鎂能與O2反響、與稀鹽酸反響、與硫酸銅溶液反響，他的根據(jù)是____________?！?〕小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)展驗(yàn)證。①取一支試管，放入一根鎂條，參加一定量稀鹽酸，觀察到有無(wú)色氣體產(chǎn)生，發(fā)生反響的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。將鎂條換為鐵絲，重復(fù)上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率_______〔填“變快〞、“變慢〞或“不變〞〕。②另取一支試管，放入一根鎂條，參加一定量硫酸銅溶液，觀察到鎂條外表有少量氣泡產(chǎn)生，且有黑色物質(zhì)生成?！?〕鎂條與硫酸銅溶液反響的現(xiàn)象讓小明感到困惑，他去圖書(shū)館查到相關(guān)資料：資料1：硫酸銅溶液在配制時(shí)參加了少量硫酸；資料2：當(dāng)金屬粉末顆粒很小時(shí)，容易成為黑色；資料3：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了一系列復(fù)雜的反響，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一種或兩種。①鎂條與硫酸銅溶液反響的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體可能為_(kāi)_________。②小明進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定黑色粉末的成分，請(qǐng)?jiān)谙卤碇醒a(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將黑色粉末過(guò)濾、晾干后，分成兩份將其中一份裝入硬質(zhì)玻璃管中，向其中通入CO后，加熱，并將生成的氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁結(jié)論I將另一份置于坩堝中，稱其質(zhì)量為m1，在空氣中加熱一段時(shí)間后冷卻，稱其質(zhì)量為m2?，F(xiàn)象I黑色粉末中含Cu表中，結(jié)論I是________；現(xiàn)象I是_________________________?！敬鸢浮俊?〕鎂是金屬活動(dòng)順序表中，位于氫前面的金屬〔2分，“氫前〞、“金屬〞各1分，其他答案合理即可〕〔2〕Mg+2HCl===MgCl2+H2↑變慢〔3〕①H2②黑色粉末中含CuO樣品質(zhì)量增加〔或m1<m2〕【例9】在學(xué)習(xí)金屬時(shí)，老師布置同學(xué)們對(duì)家中的各種金屬進(jìn)展調(diào)查，為了找到更多種類的金屬，小濤向父母求助，從爸爸的化驗(yàn)室拿到了金屬錳〔Mn〕，從媽媽的首飾盒里找到了純鈀〔Pd〕戒指與吊墜。課上交流時(shí)大家對(duì)這兩種金屬在金屬活動(dòng)性順序中的位置產(chǎn)生了興趣。MnPd〔1〕小昕同學(xué)仔細(xì)觀察后提出了初步猜測(cè)：由于有的錳錠上已經(jīng)覆蓋了紅褐色的銹，而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間佩戴的鈀金戒指還很光亮，所以相對(duì)活潑一些?！?〕設(shè)計(jì)并進(jìn)展實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱〔Ⅰ〕取少量PdCl2溶液于小燒杯中，用鑷子參加一小塊金屬錳。有黑色粉末生成，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\粉色〔MnCl2〕。〔Ⅱ〕取一樣的稀硫酸于兩個(gè)小燒杯中，分別放入兩種金屬。其中一支燒杯中有氣體產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\粉色，另一個(gè)燒杯中無(wú)明顯現(xiàn)象?！?〕初步結(jié)論：猜測(cè)成立；實(shí)驗(yàn)①〔Ⅱ〕中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為_(kāi)________________?！?〕小柱同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)并進(jìn)展實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②〔Ⅰ〕取少量CuSO4溶液于一個(gè)小燒杯中，用鑷子參加金屬，一段時(shí)間后取出沖洗。無(wú)明顯現(xiàn)象?！并颉橙∩倭緼gNO3溶液于另一個(gè)小燒杯中，用鑷子參加金屬鈀，一段時(shí)間后取出沖洗。無(wú)明顯現(xiàn)象?！并蟆橙∩倭縋dCl2溶液于第三個(gè)小燒杯中，參加老師提供的Pt絲。無(wú)明顯現(xiàn)象?！?〕結(jié)論：鈀在金屬活動(dòng)性順序中應(yīng)該排在和之間?！?〕反思：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的兩種方法為?！?〕應(yīng)用：根據(jù)總結(jié)出的方法，完成以下實(shí)驗(yàn)方案?！惨蟛捎门c〔4〕中不同的方法〕實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論探究Mn和Zn的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱【答案】〔1〕Mn〔3〕Mn+H2SO4MnSO4+H2↑〔4〕②探究鈀在金屬活動(dòng)性順序中的詳細(xì)位置〔Ⅰ〕Pd………〔5〕銀和鉑〔6〕與酸反響，根據(jù)能否反響或反響的劇烈程度判斷；與相應(yīng)區(qū)域其他金屬的化合物溶液依次反響判斷?！?〕實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論探究Mn和Zn的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱取一樣的稀硫酸于2個(gè)小燒杯中，分別放入Mn和Zn，觀察現(xiàn)象。假設(shè)Mn產(chǎn)生氣泡的速度比Zn快，那么Mn>Zn；反之，Mn<Zn?！脖仨毚鸪鰞煞N情況〕知識(shí)點(diǎn)三金屬在計(jì)算中的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)三金屬在計(jì)算中的應(yīng)用【例10】①粉末狀金屬混合物12g，參加足量的稀硫酸后產(chǎn)生1g氫氣，這種金屬混合物可能是〔〕A.Al和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Cu D.Mg和Zn【答案】A②現(xiàn)有4g由Cu和另一種金屬形成的混合物，將其參加足量的稀鹽酸充分反響后得到0.2g氫氣，那么另一種金屬是〔〕A.AgB.ZnC.FeD.Mg【答案】D【例11】化學(xué)小組同學(xué)取某黃銅〔銅和鋅的合金〕樣品進(jìn)展如下實(shí)驗(yàn)，他們?nèi)≡擖S銅樣品碎屑50g，把200g稀硫酸分4次參加到該樣品中，測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如下表：第1次第2次第3次第4次參加稀硫酸質(zhì)／g50505050剩余固體質(zhì)量／g43.537.033.7533.75〔1〕當(dāng)參加稀硫酸的質(zhì)量為_(kāi)_________g時(shí)，反響恰好完成?！?〕計(jì)算生成氫氣的總質(zhì)量〔寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程〕?！敬鸢浮俊?〕125〔2〕0.5g【拓展練習(xí)】拓展1金屬材料在消費(fèi)、生活中應(yīng)用廣泛?！?〕上海世博會(huì)中國(guó)館——“東方之冠〞的主體構(gòu)造為四根巨型鋼筋混凝土制成的核心筒。以下有關(guān)鋼的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔填序號(hào)，下同〕。a．鋼是純鐵b．鋼屬于金屬材料c．鋼比生鐵的含碳量更高〔2〕將27g鋁粉、56g鐵粉分別與同體積、同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸充分反響，生成氫氣的質(zhì)量〔m〕與反響時(shí)間〔t〕的關(guān)系如右圖所示。以下表達(dá)與曲線圖相符的是。a．①、②分別表示鐵粉、鋁粉與硫酸反響的情況b．反響完畢，鋁粉、鐵粉均完全反響，硫酸有剩余c．反響完畢，硫酸完全反響，鋁粉、鐵粉均有剩余d．反響完畢，硫酸、鐵粉均完全反響，鋁粉有剩余〔3〕某固體粉末A由初中常見(jiàn)的四種單質(zhì)組成，且不含K、Ca、Na。氣體B可燃，氣體G是人體新陳代謝的產(chǎn)物。請(qǐng)根據(jù)以下圖答復(fù)以下問(wèn)題。：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O固體A由________________組成。反響①的化學(xué)方程式是_________________?！敬鸢浮俊?〕b〔2〕cd〔3〕C、Cu、Fe、Mg2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe拓展2某化學(xué)興趣小組用化學(xué)方法測(cè)定一種鋼鐵樣品中鐵的含量．同學(xué)們稱取了5.7g鋼樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸〔足量〕的燒杯〔燒杯質(zhì)量也為10.0g〕中．在化學(xué)反響過(guò)程中對(duì)燒杯〔包括溶液和剩余固體〕進(jìn)展了四次稱量，記錄如下表：反響時(shí)間t0t1t2t3燒杯和藥品的質(zhì)量/g25.725.625.525.5〔1〕這種鋼樣品中鐵的含量是多少？〔準(zhǔn)確到0.1%〕〔2〕鋼的類型分為：含碳質(zhì)量〔C%〕0.03%～0.3%為低碳鋼；0.3%～0.6%為中碳鋼；0.6%～2%為高碳鋼,假設(shè)殘留在燒杯中的黑色固體全部是碳，那么這種鋼屬于______________．【答案】〔1〕根據(jù)質(zhì)量守恒，反響前后質(zhì)量差即為氫氣質(zhì)量，所以，生成氫氣的質(zhì)量=5.7g+10g+10g-25.5g=0.2g；設(shè)5.7g鋼樣品中含鐵質(zhì)量為x，那么：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562x0.2g56：2=x：0.2gx=5.6g那么這種鋼樣品含鐵：5.6g/5.7g×100%≈98.2%；答：這種鋼樣品中鐵的含量是98.2%；〔2〕高碳鋼【穩(wěn)固復(fù)習(xí)】1.將質(zhì)量相等的鋅粉和鐵粉，分別放入兩個(gè)燒杯中，再分別倒入質(zhì)量相等、濃度一樣的稀硫酸，充分反響，生成氫氣的質(zhì)量〔m〕隨反響時(shí)間〔t〕變化的曲線如以下圖所示。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．曲線a表示鐵和稀硫酸的反響B(tài)．兩燒杯中金屬都沒(méi)有剩余C．兩燒杯中硫酸都沒(méi)有剩余D．消耗兩種金屬的質(zhì)量相等【答案】C2.某校同學(xué)以“比較錳、鐵、銅3種金屬的活動(dòng)性〞為課題進(jìn)展探究。提供的藥品：鐵片、銅片、錳片、稀鹽酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸錳溶液?！咀龀霾聹y(cè)】他們考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，對(duì)3種金屬的活動(dòng)性順序作出如下猜測(cè)。猜測(cè)一：錳>鐵>銅；猜測(cè)二：鐵>銅>錳；猜測(cè)三：_________。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證猜測(cè)成立，同學(xué)們分成三組，分別針對(duì)一種猜測(cè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案?！?〕第一組驗(yàn)證猜測(cè)一。實(shí)驗(yàn)方案是將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象。〔2〕第二組驗(yàn)證猜測(cè)二。實(shí)驗(yàn)方案是將錳片放入中，觀察現(xiàn)象?！?〕第三組驗(yàn)證猜測(cè)三。實(shí)驗(yàn)方案是〔只用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)〕：【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】各組通過(guò)實(shí)驗(yàn)和交流，確認(rèn)猜測(cè)一是正確的。第一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：________【拓展研究】隨后同學(xué)們對(duì)探究金屬活動(dòng)性的方案涉及作了進(jìn)一步研究。為了驗(yàn)證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動(dòng)性依次減弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案：=1\*GB3①把甲放入乙的鹽溶液中；=2\*GB3②把乙放入丙的鹽溶液中；=3\*GB3③把乙放入丁的鹽溶液中；=4\*GB3④把丁放入丙的鹽溶液中。你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要做？請(qǐng)說(shuō)明理由：___?！敬鸢浮俊咀鞒霾聹y(cè)】鐵>錳>銅【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】〔2〕硫酸銅溶液〔3〕將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象〔或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸錳溶液中觀察現(xiàn)象〕〔或?qū)㈣F片放入硫酸亞鐵溶液中、錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象〕〔或?qū)㈠i片放入硫酸亞鐵溶液中、銅片放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象〕【實(shí)現(xiàn)及結(jié)論】都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反響比鐵片的反響劇烈【拓展探究】實(shí)驗(yàn)=3\*GB3③實(shí)驗(yàn)=1\*GB3①=2\*GB3②=4\*GB3④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒(méi)必要進(jìn)展實(shí)驗(yàn)=3\*GB3③3.研究金屬的腐蝕對(duì)資源的利用和保護(hù)意義重大?！?〕為了探究鐵銹蝕的條件，進(jìn)展如圖1所示實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)一周后觀察，試管A和C中的鐵釘無(wú)明顯變化，試管B中的鐵釘明顯銹蝕。

圖1圖1①通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與_____________發(fā)生化學(xué)反響的過(guò)程。②A中參加的蒸餾水要事先煮沸，其目的是______________________?！?〕家中的刀具假設(shè)沾有食鹽水銹蝕更快。為了進(jìn)一步探究影響鐵銹蝕速率的因素，做了如下的實(shí)驗(yàn)?！咎岢鰡?wèn)題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關(guān)?！静殚嗁Y料】①物質(zhì)溶解在水中得到的混合物稱為水溶液，如氯化鈉溶解在水中得到氯化鈉溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液。②氯化鈉溶液能導(dǎo)電；乙醇溶液不能導(dǎo)電?！静聹y(cè)】鐵的銹蝕速率與以下因素有關(guān)：①反響時(shí)的溫度；②氧氣的含量；③水溶液的導(dǎo)電性。圖2【實(shí)驗(yàn)】每次取兩套如圖2圖2裝置中分別裝入質(zhì)量、大小一樣的鐵釘和等體積的蒸餾水，進(jìn)展如下三組比照實(shí)驗(yàn)〔實(shí)驗(yàn)開(kāi)場(chǎng)時(shí)，各瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)保持一致〕。影響因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋①溫度裝置I放入25℃恒溫環(huán)境中，裝置II放入40℃恒溫環(huán)境中。兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U型管中液面均由b處上升至a處，那么所需時(shí)間I＞II。銹蝕的