Question

【題目】金屬材料是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的見(jiàn)證者，人類(lèi)文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。

（一）生活中的金屬

（1）沒(méi)有鎂的存在，就不能形成葉綠素，也就沒(méi)有光合作用，這里的鎂是指_____。

A 單質(zhì) B 元素 C 原子

（2）家用熱水瓶?jī)?nèi)膽上的銀白色金屬是_____，傳統(tǒng)血壓計(jì)中的金屬_____

（3）硬鋁、不銹鋼是常見(jiàn)的金屬材料。它們屬于_____（選填“合金”或“純金屬”）。

（4）為了減少和避免雷電對(duì)高層建筑的危害，需安裝由金屬材料制成的避雷裝置，這主要是利用了金屬材料的_____。（填序號(hào)）

A 密度大 B 導(dǎo)電性 C 導(dǎo)熱性 D 熔點(diǎn)高

（二）一氧化碳還原氧化鐵

（實(shí)驗(yàn)探究）興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將24.0g某種鐵的氧化物粉末放入玻璃管中，充分反應(yīng)后，得到黑色固體粉末。反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應(yīng)前	充分反應(yīng)后
Ⅰ 組	玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為44.0g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.8g
Ⅱ 組	試管和所盛溶液的總質(zhì)量為30.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì) 的總質(zhì)量為32.1g

（交流討論）

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通CO氣體，其作用是_____。

（2）該實(shí)驗(yàn)裝置有一明顯的不妥，你認(rèn)為是_____。

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)該選擇_____ 組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)確定黑色粉末的成分，不選擇另一組的理由是_____（答一點(diǎn)即可）。最終計(jì)算結(jié)果表明：鐵的氧化物粉末粉化學(xué)式是_____。

（三）成分分析

（查閱資料）用CO還原Fe2O3煉鐵的過(guò)程大致分為三個(gè)階段：

階段1：3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2

階段2：Fe3O4+CO3FeO+CO2

階段3：FeO+COFe+CO2。

改進(jìn)上述實(shí)驗(yàn)裝置，并用溫控加熱裝置代替酒精燈探究CO與一定量的氧化鐵反應(yīng)。加熱時(shí)固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。回答下列問(wèn)題：

（1）溫度控制在300℃﹣﹣500℃范圍時(shí)，固體質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化，原因是_____。

（2）圖中H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體成分是_____

（3）圖中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)a的質(zhì)量＝_____。

Answer 1

【答案】B Ag Hg 合金 B 排盡裝置內(nèi)空氣，避免爆炸 無(wú)尾氣處理裝置 Ⅰ 生成的二氧化碳沒(méi)有完全被吸收 Fe2O3 未達(dá)到反應(yīng)所需的最低溫度 四氧化三鐵 18g

【解析】

（一）生活中的金屬

1、物質(zhì)是由元素組成的，沒(méi)有鎂的存在，就不能形成葉綠素，也就沒(méi)有光合作用，這里的鎂是指鎂元素；故填：B；

2、家用熱水瓶?jī)?nèi)膽上的銀白色金屬是銀；體溫計(jì)中填充的金屬是汞，故填：Ag；Hg；

3、硬鋁、不銹鋼分別是鋁和鐵的合金，不是純金屬；故填：合金；

4、避雷裝置是為了減少和避免雷電對(duì)高層建筑的危害，是利用了金屬材料的導(dǎo)電性；故填：B；

（二）一氧化碳還原氧化鐵

（1）一氧化碳和空氣的混合物，點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，所以在裝置A中先通CO氣體的作用是：排盡裝置內(nèi)空氣，避免爆炸；故填：排盡裝置內(nèi)空氣，避免爆炸；

（2）圖1所示裝置沒(méi)有對(duì)尾氣進(jìn)行處理，尾氣中含有有毒的一氧化碳，直接排放造成空氣的污染；故填：無(wú)尾氣處理裝置；

（3）氣體通過(guò)液體時(shí)，會(huì)攜帶水蒸氣，所以應(yīng)該選擇I組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)確定黑色粉末的成分，不選擇另一組的理由是：生成的 二氧化碳沒(méi)有完全被吸收；玻璃管內(nèi)固體減少的質(zhì)量即為氧化物中氧元素的質(zhì)量：44.0g﹣36.8g＝7.2g，含鐵元素的質(zhì)量為：24.0g﹣7.2g＝16.8g，則該鐵的氧化物中，鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為：：＝2：3，則該鐵的氧化物是三氧化二鐵，化學(xué)式為Fe2O3；故填：Ⅰ；生成的 二氧化碳沒(méi)有完全被吸收；Fe2O3；

（三）成分分析

（1）由圖象可知，溫度控制在300℃﹣﹣500℃范圍時(shí)，根本達(dá)不到反應(yīng)所需的最低溫度，所以氧化鐵的質(zhì)量并未改變。故填：未達(dá)到反應(yīng)所需的最低溫度；

（2）由題干信息以及圖象可知，圖中H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是溫度在600℃，固體成分是四氧化三鐵；故填：四氧化三鐵；

（3）由圖象可知，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是700℃，產(chǎn)物是氧化亞鐵。繼續(xù)加熱完全生成鐵時(shí)，生成鐵的質(zhì)量為14.0g，設(shè)氧化亞鐵的質(zhì)量為x，則：

x＝18g

故填：18g。