材料是人类赖以生存和发展的重要物质，铜是目前使用最广泛的金属之一。(一)铜材料的有关知识(...

材料是人类赖以生存和发展的重要物质，铜是目前使用最广泛的金属之一。

(一)铜材料的有关知识

(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。

(2)纯铜又称紫铜，常见铜合金有黄铜、青铜等种类。家用电缆常用紫铜，以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹。

① 以上叙述中不涉及到的材料是_______(选填序号)。

A．金属材料　　　　 B．无机非金属材料　　　 C．有机合成材料　　

② 我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_______。

③ 鉴别黄铜和黄金，以下方法不可行的是______(选填序号)。

A．观察颜色　　　　　　 B．加稀盐酸　　　　　　　　 C．在空气中灼烧

(二)铜及其化合物的实验

I.硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，以下是制取硫酸铜的常见方法。

(1)方案1：向稀硫酸中加入铜粉，再用导管通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色。

①反应中溶液的PH逐渐_________(填“增大”或“减小”)。

②该反应的化学方程式_________。

(2)方案2：将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是________。

(3)从环保角度进行比较，你认为方案_______(填“1”或“2”)更合理。

Ⅱ．在一定量硫酸铜溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤、低温干燥得到碱式碳酸铜固体，其组成为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。能证明固体已洗净的方法为__________。

(三)碱式碳酸铜的热分解实验

兴趣小组称取此固体12.0g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。

【查阅资料】Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃，各生成对应的两种氧化物。该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近。

(1)装置A的作用是___________。

(2)加热前后及过程中均通入空气，加热后通空气的目的是________。

(3)控制温度在不同的范围对B中样品加热。测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如下表所示，测得B中剩余固体质量随温度的变化如下图所示。

①图中F点对应的m＝__________。　　

② 根据提供的数据， xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中x ﹕y ﹕z = _________。

③ 若缺少装置E，测得的________(选填“x”、“y”、“z”)的值会偏大。

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材料是人类赖以生存和发展的重要物质，铜是目前使用最广泛的金属之一。

(一)铜材料的有关知识

(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。

(2)纯铜又称紫铜，常见铜合金有黄铜、青铜等种类。家用电缆常用紫铜，以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹。

① 以上叙述中不涉及到的材料是_______(选填序号)。

A．金属材料　　　　 B．无机非金属材料　　　 C．有机合成材料　　

② 我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_______。

③ 鉴别黄铜和黄金，以下方法不可行的是______(选填序号)。

A．观察颜色　　　　　　 B．加稀盐酸　　　　　　　　 C．在空气中灼烧

(二)铜及其化合物的实验

I.硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，以下是制取硫酸铜的常见方法。

(1)方案1：向稀硫酸中加入铜粉，再用导管通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色。

①反应中溶液的PH逐渐_________(填“增大”或“减小”)。

②该反应的化学方程式_________。

(2)方案2：将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是________。

(3)从环保角度进行比较，你认为方案_______(填“1”或“2”)更合理。

Ⅱ．在一定量硫酸铜溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤、低温干燥得到碱式碳酸铜固体，其组成为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。能证明固体已洗净的方法为__________。

(三)碱式碳酸铜的热分解实验

兴趣小组称取此固体12.0g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。

【查阅资料】Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃，各生成对应的两种氧化物。该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近。

(1)装置A的作用是___________。

(2)加热前后及过程中均通入空气，加热后通空气的目的是________。

(3)控制温度在不同的范围对B中样品加热。测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如下表所示，测得B中剩余固体质量随温度的变化如下图所示。

①图中F点对应的m＝__________。　　

② 根据提供的数据， xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中x ﹕y ﹕z = _________。

③ 若缺少装置E，测得的________(选填“x”、“y”、“z”)的值会偏大。

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材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。

（一）铁材料的有关知识

（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料．

这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是____________________．

（2）钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中

①以上叙述中不涉及到的材料是_________________（选填序号）．

A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料

②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式 _________________________________________。

③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施____________________．

（二）铁及其化合物的实验

（3）将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于_____（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须______．

（4）向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．

①生成Fe（OH）2反应的化学方程式_______________________________．

②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3，反应的化学方程式_____________．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3．

③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4•2Fe（OH）2•Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为__________________________________．

（三）灰绿色固体的热分解实验

兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．

[查阅资料]

①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；

②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．

（5）加热前后及过程中均通入N2，加热前通N2的目的是_____________________________．

（6）控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为______________．

①图3中E点对应的m1= ______________．

②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为__g．

③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4．已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式______________________．

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铁及其化合物在生活生产中应用非常广泛。

（一）铁材料的有关知识

（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、 Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_______________。

（2）磁铁矿是早期司南（如图）的材料，磁铁矿中所含铁的氧化物主要是________________。

（3）我国C919大型客机去年惊艳亮相，客机上大规模使用碳纤维复合材料、铝锂合金、铁钛合金、纳米陶瓷等先进材料，其中不涉及到的材料是_________（选填序号）。

A 合金

B 无机非金属材料

C 合成材料

D 复合材料

（4）铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿（FeS2）等。工业上用黄铁矿制取硫酸而不用于炼铁，不用于炼铁原因是:①冶炼中产生SO2污染环境；②______________。

（二）制取碱式硫酸铁

碱式硫酸铁是-种废水处理剂，用硫酸厂的废渣（主要成分为铁的氧化物、少量FeS及SiO2）制备碱式硫酸铁晶体[Fe4（OH）2（SO4）5·6H2O]主要流程如下:

（1）废渣应研磨成粉末，目的是_____。

（2）“酸溶”过程中生成H2S气体的化学方程式为________

（3）过滤后洗涤，证明固体已洗净的方法是_______。

（4）“转化”发生反应的化学方程式为_______，该反应温度不宜过高的原因是________。

（三）碱式硫酸铁晶体的热分解实验

兴趣小组称取此晶体样品25.38g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。

[查阅资料]①碱式硫酸铁晶体（相对分子质量为846）200°C完全分解生成Fe2O3、H2O和Fe2（SO4）3；

②Fe2（SO4）3在500°C完全分解为Fe2O3、SO2、SO3和O2；

③B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O。.

（1）装配好实验装置后，先要_________。

（2）加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和______。

（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B、C和D中的质量变化如下表，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。

①如图中m1=____________。

②表格中x=_____________。

③将最终的剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体减少0.32g后质量不再改变，写出此过程中发生反应的化学方程式____________。

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材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。

（一）单质铁钉的一系列变化。

（1）变化①的原因是铁与空气中的水、______等物质发生一系列复杂反应的结果。

（2）变化②的实验现象是：铁锈消失，______，发生反应的化学方程式为______

（二）铁及其化合物的实验

硫酸亚铁铵（俗称摩尔盐）化学式为FeSO4· （NH4）2SO4· 6H2O，是一种重要的化工原料， 用途十分广泛。

Ⅰ 硫酸亚铁铵晶体制备。 资料：溶质从溶液里结晶析出时，晶体里结合着一定数目的水分子，这样的水分子叫结晶水。 硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇。

（1）在步骤①前要对废铁屑进行预处理，先利用洗涤剂的______作用除去油污。

（2）操作②中发生了一系列变化，目的是得到硫酸亚铁铵晶体。其中的操作顺序是： b→______→______→d；

a 过滤b 加热浓缩c 降温结晶d 洗涤干燥

（3）操作②中使用乙醇洗涤。这样做的优点是______；

A 避免用水洗涤所造成的晶体损耗B 酒精易挥发，可低温晾干晶体

Ⅱ 硫酸亚铁铵晶体热分解实验

兴趣小组称取此晶体样品 39.2g，在科研人员的指导下用如图装置进行热分解实验。

（查阅资料）①硫酸亚铁铵晶体在 200℃完全失去结晶水，剩余物在 500℃完全分解为铁的某氧化物、SO2、SO3、NH3 和 H2O。

②B 装置中浓硫酸只能吸收 NH3、SO3 和 H2O。

（1）装配好实验装置后，先要______。

（2）控制不同的温度对 A 中固体加热，测得装置 B 和 C 中的质量变化如表。

①表格中 X＝______。

②请你根据表中实验数据，计算出最终生成的 SO3 质量______？（写出计算过程）

（3）加热前后及过程中均需通入 N2，停止加热后继续通 N2 的目的是防止液体倒吸和______

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人类的生活和生产都离不开金属材料。

（一）铁材料的有关知识

（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_________。

（2）下列说法不正确的是________________。（填字母序号）

A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化铁；

B．回收废旧金属有利于节约金属资源；

C．在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液。

D．铁锅常用于炒饭炒菜，是利用了铁的导热性

铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的_____________________等发生化学反应的过程。请写出一种防锈措施 __________________________________。

(二)请你参与探究几种常见金属饰品所含金属的相关活动，并回答下列问题。

现用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液，进行了如右图所示的实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。

【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？

【作出猜想】

①只有Fe(NO3)2 　　　　　　　　　　　　 ②有Fe(NO3)2 、AgNO3

③有Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2　 ④有___________________________。

【交流讨论】不合理的猜想是_______________（填标号）。

【实验探究】根据下表中的实验步骤及现象，完成表中的实验结论

【数据处理】称取10克固体B于烧杯中，向烧杯中加入100克稀硫酸，恰好完全反应后称得烧杯内混合物的总质量为109.8克。请计算

（1）所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？（请写出计算过程）

______

（2）若配制上述浓度的稀硫酸100克，则需质量分数98%的浓硫酸______克。

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（一）铁材料的有关知识

（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，到近代才开始大量使用铝材料．这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____．

（2）在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_____．

（3）钢铁露置在空气中易生锈，写出一种防止钢铁生锈的方法_____．

以下是同学对铁锈的成分、铁锈制草酸亚铁晶体及草酸亚铁晶体热分解的研究．

（二）用上述铁锈制草酸亚铁晶体（FeC2O4·nH2O）

资料：①FeSO4遇到氧气氧化，会转化为Fe2(SO4)3．

②FeSO4的溶解度如下表：

（制备流程）

（1）溶液加入过量铁粉，发生的反应有：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、_____．充分反应后要趁热过滤的目的是_____．

（2）流程中产生草酸亚铁晶体反应的化学方程式为_____．

（3）制备过程中，溶液中通入氮气的作用是_____．

（三）探究FeC2O4·nH2O热分解的产物及n的值

（实验装置）

资料:①FeC2O4·nH2O为淡黄色粉末；FeO和Fe3O4都是黑色固体，其中FeO易被氧气氧化．

②FeC2O4·nH2O加热至300℃完全失去结晶水；继续加热至400℃，剩余固体受热分解产生黑色固体、CO2和CO．

（实验分析）

（1）若通过E装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解产生CO，则需在B和C装置之间增加盛有_____（填试剂名称）的洗气瓶．

（2）先鼓入氮气，再加热分解装置的原因是_____．

（3）指出上述实验装置不足之处_____．

（4）取3.60gFeC2O4·nH2O，按上述实验步骤进行实验，测得热分解装置中固体质量随温度变化曲线如下图所示：

①FeC2O4·nH2O中n的值为_____．

②反应后，热分解装置中残留的黑色物质为_____（填化学式）．

③草酸亚铁晶体受热分解的方程式为_____．

④若将图中1.44g固体在空气中充分加热，固体增加0.16g，此固体(铁的氧化物)为_____。

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（一）铁材料的有关知识

（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，到近代才开始大量使用铝材料．这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____．

（2）在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_____．

（3）钢铁露置在空气中易生锈，写出一种防止钢铁生锈的方法_____．

以下是同学对铁锈的成分、铁锈制草酸亚铁晶体及草酸亚铁晶体热分解的研究．

（二）用上述铁锈制草酸亚铁晶体（FeC2O4·nH2O）

资料：①FeSO4遇到氧气氧化，会转化为Fe2(SO4)3．

②FeSO4的溶解度如下表：

（制备流程）

（1）溶液加入过量铁粉，发生的反应有：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、_____．充分反应后要趁热过滤的目的是_____．

（2）流程中产生草酸亚铁晶体反应的化学方程式为_____．

（3）制备过程中，溶液中通入氮气的作用是_____．

（三）探究FeC2O4·nH2O热分解的产物及n的值

（实验装置）

资料:①FeC2O4·nH2O为淡黄色粉末；FeO和Fe3O4都是黑色固体，其中FeO易被氧气氧化．

②FeC2O4·nH2O加热至300℃完全失去结晶水；继续加热至400℃，剩余固体受热分解产生黑色固体、CO2和CO．

（实验分析）

（1）若通过E装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解产生CO，则需在B和C装置之间增加盛有_____（填试剂名称）的洗气瓶．

（2）先鼓入氮气，再加热分解装置的原因是_____．

（3）指出上述实验装置不足之处_____．

（4）取3.60gFeC2O4·nH2O，按上述实验步骤进行实验，测得热分解装置中固体质量随温度变化曲线如下图所示：

①FeC2O4·nH2O中n的值为_____．

②反应后，热分解装置中残留的黑色物质为_____（填化学式）．

③草酸亚铁晶体受热分解的方程式为_____．

④若将图中1.44g固体在空气中充分加热，固体增加0.16g，此固体(铁的氧化物)为_____。

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（9分）金属及材料在生活、生产中应用十分广泛。

1.铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，人类开始使用这三种金属的先后排序为___（用元素符号表示）；

2.目前人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁的硬度________（填“大”或“小”）；

3.铝制器皿在空气中形成具有保护作用的薄膜，它的成分是________，铁制品表面易生锈，用盐酸除去铁锈的反应方程式为________，该反应的基本类型是________。

4.将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A和滤液B。再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为3.2g。则滤渣A的成分是__________，原氧化铜的质量m=______________g。

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