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）金属初探

（1）铜在空气中加热会逐渐变黑，写出该反应的化学方程式 。

（2）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”）。

（3）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

【查阅资料】氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳；

铁及铁的氧化物	Fe	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色	黑色	黑色	红棕色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

兴趣小组设计了如右图实验装置进行实验。

（1）实验前应先 。

（2）加热前应先通CO一会，其作用是 ，实验结束后，应先 。（选填“停止加热”

或“停止通CO”）

（1）将一定质量的氧化铁粉末放入玻璃管中，反应一段时间后，得到黑色固体粉末，并能全被磁铁吸引。兴趣小组猜想黑色粉末可能是

（1）铁粉；（2）四氧化三铁；（3）你的猜想是 。

实验证明黑色粉末全是四氧化三铁，请写出该变化的化学方程式 。

（4）为收集尾气并除去气体样品中的二氧化碳，下列装置最为合理的是 。（填序号）

（三）铜锈成分的确定

【查阅资料】

①铜锈的主要成分可以看成是aCu(OH)2bCuCO3。

②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。

③Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃。

小组同学用热分析仪对aCu(OH)2bCuCO3固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图，请根据图示回答下列问题：

（1）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：

AB段： ；

CD段： ；

（2）BC段固体为 ；

（3）通过计算可得： a:b＝ 。

（4）若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现 固体质量减少了1.6g后质量不再改变，写出此过

程中可能发生反应的化学方程式： 。

Answer 1

【答案】（一）金属初探 （1）2Cu+ O22CuO（2）合金（3）B

（二）一氧化碳还原氧化铁（1）应先检查装置的气密性（2）排尽装置内空气，避免爆炸（意思相近也给分），停止加热（3）Fe和Fe3O4的混合物、3Fe2O3+ CO 2Fe3O4 + CO2 （4）C

（三）铜锈成分的确定（1）Cu(OH)2 CuO + H2O CuCO3 CuO + CO2 ↑

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

【解析】

试题分析：（一）金属初探 （1）为铜被氧化的反应；（2）金属材料有纯金属和合金，硬铝、不锈钢符合合金的定义，为合金；（3）导电是利用导电性；

（二）一氧化碳还原氧化铁（1）有气体参与需应先检查装置的气密性（2）CO若与空气混合在高温条件下易发生爆炸，所以需先排尽空气；为避免产物Fe重新被空气中氧气氧化，需保证其在无空气条件下冷却，因此先停止加热至Fe冷却后再停止通入CO；（3）由控制变量的规律可知；略； 4.既要保证气体通过试液，又要保证CO不能排出，选C。

（三）铜锈成分的确定（1）Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃因此AB段为Cu(OH)2的分解 ；CuCO3的分解温度为200℃～220℃ ，因此CD段为CuCO3的分解；（2）BC段Cu(OH)2已经分解为CuO，且CuCO3还未分解，因此有CuO、CuCO3；AB段减少质量为22.2g-20.4g=1.8g，结合Cu(OH)2 CuO + H2O ，可知m(H2O)=1.8g，设CuO质量为x，

Cu(OH)2 CuO + H2O

98 18

x 1.8g

98／x=18／1.8g，x=9.8g；

同理可得CD段减少的质量为CO2的质量，结合CuCO3 CuO + CO2 ↑

可得碳酸铜的质量=12.g，因此a：b=9.8g／98:12.4g／124=1：1；

（4）剩余固体为CuO，由元素组成，质量再次减少只能是生成了氧气；且n(CuO):n(O2)=16.0g／80: 1.6g／32=4:1，再结合质量守恒定律推测另一产物为CuO，由此方程式为4CuO 2Cu2O + O2 ↑。