Question

【題目】金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛，根據(jù)所學知識完成相關內(nèi)容。

(1)吃火鍋用的鍋體是由銅合金制造的，主要是因為銅合金具有很好的_______(填字母)。

A．導電性 B．導熱性 C．延展性

(2)金屬銹蝕造成浪費。鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學反應的過程，寫出一種防銹措施______________。

(3)目前世界上已有50%以上的廢鋼鐵得到回收利用，其意義有__________(填字母)。

A．節(jié)約金屬資源 B．合理開采礦物 C．減少廢金屬對環(huán)境的污染

(4)等質(zhì)量的X、Y兩種金屬粉末分別和足量的同體積、同濃度的鹽酸反應，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與時間的關系如圖所示．下列說法中不正確的是_______(填字母)。

A. t1時，生成氫氣的質(zhì)量：X＞Y

B．t2時，消耗金屬的質(zhì)量：X＞Y

C．t3時，消耗鹽酸的質(zhì)量：X=Y

D．t3時，消耗金屬的質(zhì)量：X=Y

(5)某學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應后的氣體產(chǎn)物成分進行研究。

【提出問題】學完完全燃燒與不完全燃燒后，知道碳在質(zhì)量不同的氧氣中燃燒可以生成二氧化碳或一氧化碳，那過量的炭粉與氧化鐵反應后的氣體產(chǎn)物有哪些可能呢？

【提出假設】假設1：只有二氧化碳；

假設2：_________________；

假設3：二氧化碳和一氧化碳的混合氣體。

【設計方案】如下圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

【查閱資料】氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨(NH4Cl)溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液混合加熱反應制得氮氣，同時生成氯化鈉和一種常見的液體。請寫出該反應的化學方程式：_______________。

【實驗操作及實驗現(xiàn)象】

①按上圖連接裝置(未裝藥品)，并檢查裝置的氣密性，方法是先夾緊彈簧夾，在右側(cè)導管處連接一注射器，將注射器活塞往里推一段距離，松手后觀察到 __________現(xiàn)象，說明裝置氣密性良好。

②稱取3.20g氧化鐵和2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；

③加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣，目的是_______________。

④停止通入N2后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁，該現(xiàn)象說明______。

⑤待反應結束，應先___________，再_______________(填“熄滅酒精噴燈”或“打開彈簧夾、繼續(xù)通氮氣”)，冷卻至室溫后停止通入氮氣，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g。(已知氧化鐵被完全還原成鐵單質(zhì))。

【數(shù)據(jù)處理】經(jīng)計算，參加反應的碳元素質(zhì)量為0.48g，生成的氣體中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為___________(寫出計算過程)。

【得出結論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果判斷，得出假設___________成立。

【實驗反思】有同學認為也可以將上圖中虛線內(nèi)B裝置換成以下裝置，下列裝置中你認為最為合理的是_________。

Answer 1

【答案】 B 刷漆 AC C 只有一氧化碳 NH4Cl +NaNO2 =N2↑+ NaCl + 2H2O 注射器又回到原來的刻度 排凈裝置中的空氣，防止裝置中空氣里的氧氣與碳反應 有二氧化碳生成假設2錯誤 【答題空10】熄滅酒精噴燈 繼續(xù)通氮氣 1:2 3 丙

【解析】本題考查了（1）金屬的有關性質(zhì)（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)推斷物質(zhì)的組成，可根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行分析，實驗操作部分可參考煉鐵原理的操作。

(1)吃火鍋用的鍋體是由銅合金制造的，主要是因為銅合金具有很好的導熱性，故選B；

(2)金屬鐵銹蝕造成浪費，隔絕氧氣或隔絕水或隔絕水和氧氣可防止鐵銹蝕，例如刷漆等；

(3)廢鋼鐵得到回收利用，其意義有節(jié)約金屬資源、減少廢金屬對環(huán)境的污染，故選AC；

(4) A、根據(jù)圖示可知，t1時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是X＞Y，正確；

B、t2時，X已反應結束，Y沒有反應結束，消耗金屬的質(zhì)量：X＞Y，正確；

C、t3時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是X＞Y，所以消耗鹽酸的質(zhì)量應該是X＞Y，錯誤；

D、金屬的質(zhì)量相等，且鹽酸是足量的，所以最后金屬全部反應完。圖示中t3 時刻兩者的氣體質(zhì)量不再變化，說明金屬已經(jīng)完全反應，又金屬的質(zhì)量相等，所以消耗金屬的質(zhì)量X=Y，正確。故選C。

(5) 根據(jù)題中提供的信息和質(zhì)量守恒定律可知：假設2：只有一氧化碳

【查閱資料】氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨(NH4Cl)溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液混合加熱反應制得氮氣，同時生成氯化鈉和一種常見的液體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知液體為水，該反應的化學方程式NH4Cl +NaNO2 ===== N2↑+ NaCl + 2H2O；

【實驗操作及實驗現(xiàn)象】

①先夾緊彈簧夾，在右側(cè)導管處連接一注射器，將注射器活塞往里推一段距離，注射器中氣體被壓縮，壓強增大，松手后觀察到注射器又回到原來的刻度現(xiàn)象，說明裝置氣密性良好；

③加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣，目的是排凈裝置中的空氣，防止裝置中空氣里的氧氣與碳反應；

④停止通入N2后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，該現(xiàn)象說明有二氧化碳生成假設2錯誤。

⑤待反應結束，應先熄滅酒精噴燈，再繼續(xù)通氮氣，以防止溫度下降后硬質(zhì)玻璃管中壓強減小，石灰水倒流引起玻璃管炸裂，

【數(shù)據(jù)處理】在反應前后玻璃管中質(zhì)量減少了48.48g+3.2g+2g-52.24g=1.44g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，減少質(zhì)量為參加反應的碳元素和氧元素的質(zhì)量，參加反應的碳元素質(zhì)量為0.48g，則參加反應的氧元素質(zhì)量為1.44g-0.48g=0.96g,生成的氣體中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為0.48g:0.96g=1:2；

【得出結論】在本實驗中碳氧兩元素的質(zhì)量比為0.48g：0.96g=1：2，而在二氧化碳中碳氧元素的質(zhì)量比為12：（16×2）═3：8，故不是純的二氧化碳氣體，假設1不成立，一氧化碳中碳氧元素的質(zhì)量比為12： 16）═3：4，當氣體產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳混合物時，碳與氧的質(zhì)量比應在3：4和3：8之間，1：2在3：4和3：8之間，所以氣體產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳，假設3成立；

【實驗反思】上圖中虛線內(nèi)B裝置作用是檢驗二氧化碳并能收集尾氣，甲裝置只能檢驗二氧化碳，尾氣直接排放到空氣中，乙裝置中氣體不能與澄清石灰水充分接觸，當氣體通入乙裝置時，液體不能排出，所以不能收集尾氣，當氣體通入丙裝置時，氣體與澄清石灰水充分接觸能檢驗二氧化碳，液體能排到燒杯中，尾氣收集在瓶中，故選丙。