材料是人类赖以生存和发展的重要物质,目前铜依然是使用较多的金属材料。
(一)铜材料的有关知识
(1)①人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。
②纯铜又称紫铜,常见铜合金有黄铜、青铜等种类。家用电缆常用紫铜,以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹。
(2)以上叙述中不涉及到的材料是______(选填序号)。
A. 金属材料 | B. 无机非金属材料 | C. 合成材料 |
(3)我国在西汉时期就有“曾背得铁则化为铜”之说,句中蕴含的化学反应基本类型是________。
(4)铜制品长期暴露在空气中在表面形成绿色固体而生锈,请写出铜在空气中生锈的化学方程式________。
(二)铜及其化合物的实验
(5)①将CuO粉溶于稀H2SO4 , 反应的化学方程式是________。
②向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液,生成浅绿色沉淀。
【查阅资料】
①NaOH与CuSO4反应会生成碱式硫酸铜【Cu4(OH)6SO4】,其不溶于水,呈浅绿色,能与酸反应:
②Cu(OH)2分解温度为80℃,Cu4(OH)6SO4分解温度为300℃。
(6)写出生成浅绿色沉淀反应的化学方程式________。
(7)将浅绿色固体加热至100℃,发现固体变________色,说明浅绿色固体中还含有Cu(OH)2。
(8)过滤、洗涤、低温干燥得到浅绿色固体,能证明固体已洗净的方法为________。
(三)浅绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体3.25g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。
【查阅资料】①Cu4(OH)6SO4(相对分子质量是454)受热分解产生CuO、SO2、O2;
②浓硫酸不能吸收SO2 , 能吸收SO3。
(9)加热前后及过程中均通入N2 , 停止加热后继续通N2的目的是________。
(10)控制温度在不同的范围对A中样品加热。测得剩余固体质量随温度的变化如下图所示。当加热到超过300℃时,装置C中的现象是________。
(11)求Cu4(OH)6SO4与Cu(OH)2质量比________。
(12)浅绿色固体从室温开始加热至图中E点时装置B增重________g。
(13)兴趣小组在E点时将N2换成CO继续通入到A中反应,一段时间后固体全变红且质量变为2g,此时用装有碱石灰的干燥管在E后面吸收CO2 , 理论上测得CO2的质量为________。
某学习小组参观了某博物馆展示的黄金面具、青铜人形鼎、铁制三足鼎等文物(如下图)。就此开展了如下探究活动。
【知识回顾】
(1)出土的文物中铁制三足鼎表面锈迹斑斑,铁锈的主要成分是________(填物质的化学式),请从物质性质角度分析黄金面具保存十分完好的的原因:________。
(2)以下物质不属于金属材料的是___________。
A. 黄金 | B. 青铜 | C. 铁 | D. 铁锈 |
【实验探究】
(3)有同学提出可用适量稀盐酸除去铁器表面的铁锈,请写出相关反应的化学方程式________。请叙述一条用稀盐酸除锈时的注意事项:________。
【拓展迁移】同学们发现银白色的镁条表面常有一层灰黑色“外衣”。
查阅资料:镁条变黑是因为生成了碱式碳酸镁—化学式:Mg2(OH)2CO3。
(4)推测镁条变黑是镁在保存时遇到空气中的O2及________发生复杂反应的结果。
(5)请设计实验验证镁条变黑与上述物质都有关(在下面方框内画图表示,需做出必要标注)。
画图区: |
预期现象: |