Question

【题目】金属材料是人类社会发展的见证者，人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。

（一）生活中的金属

（1）没有镁的存在，就不能形成叶绿素，也就没有光合作用，这里的镁是指_____。

A 单质 B 元素 C 原子

（2）家用热水瓶内胆上的银白色金属是_____，传统血压计中的金属_____

（3）硬铝、不锈钢是常见的金属材料。它们属于_____（选填“合金”或“纯金属”）。

（4）为了减少和避免雷电对高层建筑的危害，需安装由金属材料制成的避雷装置，这主要是利用了金属材料的_____。（填序号）

A 密度大 B 导电性 C 导热性 D 熔点高

（二）一氧化碳还原氧化铁

（实验探究）兴趣小组设计了如图所示实验装置进行实验。将24.0g某种铁的氧化物粉末放入玻璃管中，充分反应后，得到黑色固体粉末。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

	反应前	充分反应后
Ⅰ 组	玻璃管和红色粉末的总质量为44.0g	玻璃管和固体物质的总质量为36.8g
Ⅱ 组	试管和所盛溶液的总质量为30.0g	洗气瓶和瓶中物质 的总质量为32.1g

（交流讨论）

（1）实验时应先通CO气体，其作用是_____。

（2）该实验装置有一明显的不妥，你认为是_____。

（3）实验数据应该选择_____ 组的实验数据计算来确定黑色粉末的成分，不选择另一组的理由是_____（答一点即可）。最终计算结果表明：铁的氧化物粉末粉化学式是_____。

（三）成分分析

（查阅资料）用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段：

阶段1：3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2

阶段2：Fe3O4+CO3FeO+CO2

阶段3：FeO+COFe+CO2。

改进上述实验装置，并用温控加热装置代替酒精灯探究CO与一定量的氧化铁反应。加热时固体质量随温度变化的曲线如图所示。回答下列问题：

（1）温度控制在300℃﹣﹣500℃范围时，固体质量没有发生变化，原因是_____。

（2）图中H点对应的固体成分是_____

（3）图中M点对应a的质量＝_____。

Answer 1

【答案】B Ag Hg 合金 B 排尽装置内空气，避免爆炸 无尾气处理装置 Ⅰ 生成的二氧化碳没有完全被吸收 Fe2O3 未达到反应所需的最低温度 四氧化三铁 18g

【解析】

（一）生活中的金属

1、物质是由元素组成的，没有镁的存在，就不能形成叶绿素，也就没有光合作用，这里的镁是指镁元素；故填：B；

2、家用热水瓶内胆上的银白色金属是银；体温计中填充的金属是汞，故填：Ag；Hg；

3、硬铝、不锈钢分别是铝和铁的合金，不是纯金属；故填：合金；

4、避雷装置是为了减少和避免雷电对高层建筑的危害，是利用了金属材料的导电性；故填：B；

（二）一氧化碳还原氧化铁

（1）一氧化碳和空气的混合物，点燃可能发生爆炸，所以在装置A中先通CO气体的作用是：排尽装置内空气，避免爆炸；故填：排尽装置内空气，避免爆炸；

（2）图1所示装置没有对尾气进行处理，尾气中含有有毒的一氧化碳，直接排放造成空气的污染；故填：无尾气处理装置；

（3）气体通过液体时，会携带水蒸气，所以应该选择I组的实验数据计算来确定黑色粉末的成分，不选择另一组的理由是：生成的 二氧化碳没有完全被吸收；玻璃管内固体减少的质量即为氧化物中氧元素的质量：44.0g﹣36.8g＝7.2g，含铁元素的质量为：24.0g﹣7.2g＝16.8g，则该铁的氧化物中，铁原子与氧原子的个数比为：：＝2：3，则该铁的氧化物是三氧化二铁，化学式为Fe2O3；故填：Ⅰ；生成的 二氧化碳没有完全被吸收；Fe2O3；

（三）成分分析

（1）由图象可知，温度控制在300℃﹣﹣500℃范围时，根本达不到反应所需的最低温度，所以氧化铁的质量并未改变。故填：未达到反应所需的最低温度；

（2）由题干信息以及图象可知，图中H点对应的是温度在600℃，固体成分是四氧化三铁；故填：四氧化三铁；

（3）由图象可知，M点对应的是700℃，产物是氧化亚铁。继续加热完全生成铁时，生成铁的质量为14.0g，设氧化亚铁的质量为x，则：

x＝18g

故填：18g。