10.人类发展的历史进程中人们不断研制出各种不同的用具,制造用具的材料也在不断地发生变化,金属制品因其美观、耐用、轻便易成型而被人们广泛利用,请根据所学知识及生活知识参与有关金属制品探究.
(1)以下工具的制作过程中没有发生化学变化的是A.
A.原始人制作石刀 B.冶炼青铜 C.炼铁
(2)请将以下金属材料的冶炼按年代的先后顺序排序B、A、C(填序号).
A.铁 B.青铜 C.铝
从以上顺序可以看出,金属制品的出现顺序与金属的活动性有关,那么金属钾的制得应排在铝之后.
(3)孔雀石主要成分为碱式碳酸铜,经加热会发生反应:Cu
2(OH)
2CO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H
2O+CO
2↑,古代人们发现翠绿的孔雀石在森林大火中会变成红色的铜,请写出转化为铜的另一个反应方程式:2CuO+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO
2↑
(4)古代术士将炉甘石(主要成分为ZnCO
3)与赤铜矿(Cu
2O)、木炭放在炼炉中高温灼烧,炼出金光灿灿的“黄金”,被称为“炼石成金”.
①请你用学过的知识回答,真的可以“炼石成金”吗?不能,在化学变化过程中元素种类不可能发生改变.
②那么你认为这金光灿灿的金属是什么?它是怎么炼出来的?写出有关化学方程式.该金属可能是铜锌合金,炼出它的化学方程式为ZnCO
3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZnO+CO
2↑、2ZnO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Zn+CO
2↑、2Cu
2O+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Cu+CO
2↑.
(5)到西汉时期我国的劳动人民又发明了“湿法炼铜”,在西汉刘安所著的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的记载(“曾青”是指铜的化合物),请用反应方程式表示其冶炼原理:Fe+CuSO
4═Cu+FeSO
4.
(6)磁悬浮的核心技术得制备超导材料.有一种超导材料的化学式为Y
2BaCu
6O
10,它是以Y
mO
n、BaCO
3和CuO为原料经研磨烧结而成.假设此过程中所有元素的化合价不变,试填写以下空白:
a.超导材料Y
2BaCu
6O
10是由四种元素组成的,Y
mO
n的化学式是:Y
2O
3.
b.在合成该超导材料的同时还生成-种产物,该物质是CO
2(写化学式).
金属的使用及冶炼历史也引起同学们极大兴趣,初三同学组织化学兴趣小组继续进行探究:
(7)首先他们收集大量有关钢铁的成语与民间谚语.其中有说明钢的性能比铁好的有恨铁不成钢,知道“百炼成钢”是指铁在高温条件下反复敲打发生的反应是:C+O
2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO
2,从而了解钢与铁的机械性能不同是因为两者含碳量不等.
(8)钛(Ti) 因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注.化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究.
[提出假设]a.Ti的金属活动性比Mg强;
b.Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间.
[查阅资料]在相同条件下,金属与酸反应,产生气泡的速率越快,则该金属活动性越强.
[实验设计]同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中,观察现象.
请回答:三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮,其目的是除去氧化膜利于直接反应.
[实验现象]
金属 | Ti | Mg | Ag |
反应现象 | 反应缓慢 | 反应强烈 | 无明显现象 |
[实验结论]原假设中a不正确,理由是镁反应速率比钛快.
[结论]用不同浓度的足量稀盐酸反应,是否也能得出同样结论?否,请说明理由反应速率与反应物浓度有关
(9)小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H
2SO
4反应的实验,实验结束后,分别交上的实验报告,并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H
2SO
4反应放出H
2的函数图象(如图所示).
两个图象中存在有错误的是小红的图象,判断错误的理由是图象中Fe与Zn标反了,Zn的反应速率较Fe快,图象不同的原因是小刚取的金属量较少,金属反应完,而小红取的酸量较少,酸完全反应完.
由该实验可以得到的结论:
②属与酸反应的速率与金属活动性有关.
②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同,则生成的氢气量与相对原子质量有关.