1、第第5 5章章 金属的冶炼与利用金属的冶炼与利用竞赛思维空间竞赛思维空间【例1】一定量铜粉和镁粉的混合物与足量稀硫酸完全反应，过滤，所得固体不溶物在加热条件下与足量氧气充分反应后，所得产物的质量是原混合物质量的一半，则原混合物中铜粉和镁粉的质量比为()。A.11 B.23C.32 D.43【分析】设原混合物的质量为m，其中铜粉质量为x。则原混合物中铜粉和镁粉的质量比【解答】B【例2】某学习小组用如下图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。(1)实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(2)实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：记录C的液
2、面位置；将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重；待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B滴加足量试剂；上述再进行的操作的顺序是_(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应_。(3)B中发生反应的化学方程式为_。(4)若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，测得氢气体积为V L，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是_(填字母)。A.反应前加入稀酸的体积B.反应前加入稀酸的质量分数C.实验前反应装置中空气的体积D.实验条件下氢气的密度(5)若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为b g，则锌的质量分数为_。(6)实验过程中
3、，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。【分析】(1)实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；(2)要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积，首先需记录C的液面，然后使反应进行，当充分反应时再记下C的位置，最后可以对剩余固体进行处理；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应使D和C的液面相平；(3)依据锌能与酸反应生成氢气而铜不可以来进行，所用的酸可以是稀盐酸也可以是硫酸；(4)要求氢气的质量，除了知道氢气的体积，还需要知道氢气的密度；(5)铜锌合金的质量为a g，B中剩余固体的质量为b g，则锌的质量为(ab)g，从而可以求得
4、锌的质量分数；(6)未洗涤过滤所得的不溶物，会导致铜的质量偏大，从而锌的质量偏小，得到锌的质量分数将偏小。【解答】(1)除去合金表面的氧化膜(2)使D和C的液面相平(3)ZnH2SO4=ZnSO4H2(或Zn2HCl=ZnCl2H2)初赛题1.现有镁、铝两种金属分别跟稀盐酸充分反应，生成相同质量的氢气。某同学推测的情况如下：足量的稀盐酸与等质量的镁、铝分别发生反应；足量的稀盐酸与质量比为43的镁、铝分别发生反应；足量的稀盐酸与质量比为89的镁、铝分别发生反应；等质量、等溶质质量分数的稀盐酸与过量的镁、铝分别发生反应，其中正确的推测是()。A.B.C.D.C2.质量相等的锌和铁分别和质量相等、溶
5、质质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如下图所示。则下列叙述正确的是()。A.图线a、b分别表示铁、锌的反应情况B.锌、铁均反应完，盐酸有剩余C.盐酸均反应完，一定有锌剩余D.盐酸均反应完，一定有铁剩余D3.下图是常见实验仪器或装置。请回答下列问题：(1)仪器a的名称是_。(2)利用大理石和稀盐酸制取CO2应选仪器_(填字母)，该反应的化学方程式为_。长颈漏斗C、FCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2(3)用CO还原铁矿石应选仪器_(填字母)；加热前应_，目的是_，然后用酒精灯预热、再对准固体加热；尾气应_。(4)下图为某同学的家庭实验，该装置的右边部分相当于上图中的仪器_(填字母)的组
6、合；该实验左边部分在操作上的优点是_。A、B、G先通入CO一会儿排尽玻璃管中的空气点燃(或用塑料袋收集)B、D、H或A、B、G可随时停止反应(类似意思只要合理均可)复赛题4.将5.4 g金属铝投入一定量的混合盐溶液中，反应后可得到36.0 g金属单质(无气体产生)。则原混合盐的组成可能为()。A.Pb(NO3)2与Hg(NO3)2B.Fe(NO3)2和Zn(NO3)2C.AgNO3与Cu(NO3)2D.Sn(NO3)2与Mg(NO3)2 AC【解析】铝完全反应，置换出各金属的质量：2Al 3Pb 3Hg 3Fe 3Zn 6Ag 3Cu 3Sn54 621 603 168 195 648 192
7、 35754 g 62.1 g 60.3 g 16.8 g 19.5 g 64.8 g 19.2 g 35.7 g第一组：不论是Pb2或Hg2都大于 36.0 g。但可能存在盐的量不足，铝未反应完；置换出铅和汞的质量会出现36.0 g。第二组：不论是Fe2或Zn2，相应质量都小于36.0 g，组合也小于36.0 g。第三组：置换出Ag和Cu的质量分别为64.8 g 和19.2 g,36.0 g介于二者之间，可以通过组合得到。第四组：镁不反应；置换出Sn的质量35.7 g，小于36.0 g，不能由组合得到相应结果。5.在a、b两支试管中加入体积相同的同种生铁块。在a中加入食盐水，塞上橡皮塞，如右
8、图。U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面等高)。放置一段时间后，下列有关叙述错误的是()。A.生铁块中的主要成分是铁，也含有少量的碳B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中铁均被锈蚀D.a试管中发生的反应是2C2Fe3O2=2FeCO3BD6.实验室利用下图装置测量锌的相对原子质量。a g锌与H2SO4反应(设锌全部参加反应，产生气体在量程范围内，气体的密度为0.089 3 g/L)。请回答下列问题。(1)检验该装置的气密性的方法是_。微热装置A，看装置B中右边长导管是否有水柱，若有水柱，则装置气密性良好(2)实验结束，恢复到室温后测定C中收集到液体的体积为V L，则锌的相对原子质量表达
9、式为_。如果锌的质量是准确的，但实际测得锌的相对原子质量偏大的可能原因是_。(3)若气体测量装置部分改为上图右边甲、乙管的装置，要保证容器内气压与大气压一致的操作是_，读数时注意视线_。导管内残余液体未进入量筒，造成测定的V偏小(其他正确答案合理即可)上下移动乙管，使甲、乙两管的液面相平与凹液面最低处相平【解析】(1)将A装置微微加热，气体因受热而膨胀，如果装置气密性良好，B中右边长导管会形成一段水柱；(2)设锌的相对原子质量为x。ZnH2SO4=ZnSO4H2 x 2 a g 0.089 3 g/LV L(3)上下移动乙管，当两边液面一样高时容器内气压和大气压相同；读数时视线应与凹液面最低处
10、保持相平。7.化学与文学有着不解之缘。许多成语和文学作品中蕴含着丰富而有趣的化学知识。请用你所学的化学知识，回答以下问题。(1)“南国汤沟酒，开坛十里香”这句古诗里的化学知识是_。(2)早在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中涉及反应的化学方程式为_。分子是不断运动的(其他合理答案亦可)FeCuSO4=CuFeSO4(3)我国是最早生产和使用钢铁的国家。在古代，人们把烧红的生铁放在铁砧上反复捶打，最终使生铁转化为钢，这就是“千锤百炼”“百炼成钢”的来历。这样做的目的是降低生铁中_元素的含量，请写出上述过程中最关键反应的化学方程式：_。碳8.某兴趣小组用下图所示装置收集并测量反应产生的气体及其体积。若用该装置制取氢气，通过向分液漏斗中加入30 mL稀盐酸，与平底烧瓶中盛放的0.65 g锌粒充分反应(盐酸足量)，已知该温度下氢气的密度为0.0892 g/L，应能收集到_mL的氢气。3次实验收集到的氢气体积的平均值约为242 mL。你认为造成这种实验误差的主要原因是_。224加入酸液的体积“置换出”平底烧瓶中的空气，造成收集的气体体积偏大【解析】设0.65 g锌粒充分反应生成H2的质量为x。Zn2HCl=ZnCl2H265 2065 g x
