Question

【題目】金屬材料是人類社會發展的見證者，人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。

（一）金屬初探

（1）銅在空氣中加熱會逐漸變黑，寫出該反應的化學方程式 。

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

（3）為了減少和避免雷電對高層建筑的危害，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）

A．密度大 B．導電性 C．導熱性 D．熔點高

（二）一氧化碳還原氧化鐵

【查閱資料】氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳；

鐵及鐵的氧化物	Fe	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色	黑色	黑色	紅棕色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

興趣小組設計了如右圖實驗裝置進行實驗。

（1）實驗前應先 。

（2）加熱前應先通CO一會，其作用是 ，實驗結束后，應先 。（選填“停止加熱”

或“停止通CO”）

（1）將一定質量的氧化鐵粉末放入玻璃管中，反應一段時間后，得到黑色固體粉末，并能全被磁鐵吸引。興趣小組猜想黑色粉末可能是

（1）鐵粉；（2）四氧化三鐵；（3）你的猜想是 。

實驗證明黑色粉末全是四氧化三鐵，請寫出該變化的化學方程式 。

（4）為收集尾氣并除去氣體樣品中的二氧化碳，下列裝置最為合理的是 。（填序號）

（三）銅銹成分的確定

【查閱資料】

①銅銹的主要成分可以看成是aCu(OH)2bCuCO3。

②Cu(OH)2、CuCO3受熱易分解，各生成對應的兩種氧化物。

③Cu(OH)2的分解溫度為66℃∽68℃，CuCO3的分解溫度為200℃～220℃。

小組同學用熱分析儀對aCu(OH)2bCuCO3固體進行熱分解，獲得相關數據，繪成固體質量變化與分解溫度的關系如右圖，請根據圖示回答下列問題：

（1）寫出A B、C D段發生反應的化學方程式：

AB段： ；

CD段： ；

（2）BC段固體為 ；

（3）通過計算可得： a:b＝ 。

（4）若將16.0g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現 固體質量減少了1.6g后質量不再改變，寫出此過

程中可能發生反應的化學方程式： 。

Answer 1

【答案】（一）金屬初探 （1）2Cu+ O22CuO（2）合金（3）B

（二）一氧化碳還原氧化鐵（1）應先檢查裝置的氣密性（2）排盡裝置內空氣，避免爆炸（意思相近也給分），停止加熱（3）Fe和Fe3O4的混合物、3Fe2O3+ CO 2Fe3O4 + CO2 （4）C

（三）銅銹成分的確定（1）Cu(OH)2 CuO + H2O CuCO3 CuO + CO2 ↑

（2）CuO、CuCO3（3）1:1 （4）4CuO 2Cu2O + O2 ↑

【解析】

試題分析：（一）金屬初探 （1）為銅被氧化的反應；（2）金屬材料有純金屬和合金，硬鋁、不銹鋼符合合金的定義，為合金；（3）導電是利用導電性；

（二）一氧化碳還原氧化鐵（1）有氣體參與需應先檢查裝置的氣密性（2）CO若與空氣混合在高溫條件下易發生爆炸，所以需先排盡空氣；為避免產物Fe重新被空氣中氧氣氧化，需保證其在無空氣條件下冷卻，因此先停止加熱至Fe冷卻后再停止通入CO；（3）由控制變量的規律可知；略； 4.既要保證氣體通過試液，又要保證CO不能排出，選C。

（三）銅銹成分的確定（1）Cu(OH)2的分解溫度為66℃∽68℃因此AB段為Cu(OH)2的分解 ；CuCO3的分解溫度為200℃～220℃ ，因此CD段為CuCO3的分解；（2）BC段Cu(OH)2已經分解為CuO，且CuCO3還未分解，因此有CuO、CuCO3；AB段減少質量為22.2g-20.4g=1.8g，結合Cu(OH)2 CuO + H2O ，可知m(H2O)=1.8g，設CuO質量為x，

Cu(OH)2 CuO + H2O

98 18

x 1.8g

98／x=18／1.8g，x=9.8g；

同理可得CD段減少的質量為CO2的質量，結合CuCO3 CuO + CO2 ↑

可得碳酸銅的質量=12.g，因此a：b=9.8g／98:12.4g／124=1：1；

（4）剩余固體為CuO，由元素組成，質量再次減少只能是生成了氧氣；且n(CuO):n(O2)=16.0g／80: 1.6g／32=4:1，再結合質量守恒定律推測另一產物為CuO，由此方程式為4CuO 2Cu2O + O2 ↑。