Question

19．金屬是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的材料．
（1）酸菜等酸性的食物不宜用鐵質(zhì)器具長(zhǎng)期盛放，因?yàn)殍F會(huì)與酸反應(yīng)而使鐵質(zhì)器具被腐蝕．
（2）為減緩海水對(duì)鐵質(zhì)海輪外殼的腐蝕，制造海輪時(shí)，會(huì)在海輪船底四周鑲嵌比鐵更活潑的金屬．下列金屬適宜船底鑲嵌的是D（填選項(xiàng)）．
A．Pb（鉛）  B．Cu    C．Pt（鉑）   D．Zn
（3）對(duì)鐵“發(fā)藍(lán)”處理，其表面將形成致密氧化膜而有效避免腐蝕．
①致密氧化膜能有效阻止鐵銹蝕的原因是致密的氧化膜使鐵與氧氣（或空氣）和水隔絕．
②“發(fā)藍(lán)”過程的化學(xué)方程式如下，式中X的化學(xué)式為Fe₃O₄．
36Fe+4NaNO₂+9NaNO₃+26H₂O=12X+13NaOH+13NH₃↑
③為檢驗(yàn)“發(fā)藍(lán)”處理的鐵質(zhì)零件表面是否形成致密氧化膜，將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)．由此可知該零件“發(fā)藍(lán)”處理效果不好（填“好”或“不好”）．
（4）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證一氧化碳的部分性質(zhì)并驗(yàn)證產(chǎn)物．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在點(diǎn)燃B處酒精燈之前先通入一氧化碳排出裝置中的空氣，然后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
①B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，該反應(yīng)的還原劑是CO．
②對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是AD．
A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅B處酒精燈
B．C中增加的質(zhì)量與B中固體減少的質(zhì)量相等
C．反應(yīng)開始后通入2.8g一氧化碳可生成6.4g銅
D．反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入一氧化碳的目的是防止銅被氧化
③甲同學(xué)認(rèn)為A裝置用于證明一氧化碳不能和石灰水反應(yīng)，乙同學(xué)認(rèn)為省略A可達(dá)到同樣的目的，理由是為了排盡裝置中的空氣，反應(yīng)前已經(jīng)通入一段時(shí)間的一氧化碳．
（5）某學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)如圖2實(shí)驗(yàn)方案：
實(shí)驗(yàn)步驟：①連接好裝置；②檢查裝置的氣密性；③裝入藥品； ④打開分液漏斗活塞向錐形瓶中滴加入稀鹽酸； ⑤一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈；⑥D(zhuǎn)中黑色固體完全變成紅色，停止加熱，待D中玻璃管冷卻至室溫，關(guān)閉分液漏斗活塞； ⑦數(shù)據(jù)處理．

請(qǐng)回答下列問題：
Ⅰ．補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟②．
Ⅱ．若使制取氫氣的裝置隨開隨用，隨關(guān)隨停，下列裝置可選用的是GH．

Ⅲ．B裝置中水的作用是吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體；長(zhǎng)玻璃管的作用起安全作用，當(dāng)B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出；C裝置的作用是干燥氫氣．
Ⅳ．已知：CuO樣品質(zhì)量為m₁克，E中增重為m₂克，D中反應(yīng)后固體質(zhì)量為m₃克，實(shí)際參加反應(yīng)氫氣的質(zhì)量為m₄克，試用m₁，m₂列出銅的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16．若無F裝置，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“無影響”），以下數(shù)據(jù)還能測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量的是ABC．
A．m₂   m₃B．m₃ m₄C．m₁  m₄     D．m₂  m₄
Ⅴ．請(qǐng)你評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)有什么不妥之處，并說明原因?qū)嶒?yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)，從而無法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵會(huì)與酸反應(yīng)生成進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)活潑性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕的變化規(guī)律，為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌的金屬活動(dòng)性應(yīng)比鐵的活動(dòng)性強(qiáng)；
（3）①根據(jù)防銹就是使鐵與水或氧氣隔絕進(jìn)行分析；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；
③根據(jù)鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，可觀察到鐵絲表面出現(xiàn)紅色固體，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色進(jìn)行分析；
（4）①根據(jù)一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳進(jìn)行分析；
②根據(jù)一氧化碳和氧化銅反應(yīng)的注意事項(xiàng)以及物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行解答即可；
③根據(jù)裝置A的作用進(jìn)行分析；
（5）Ⅰ根據(jù)制取氣體是先要檢查裝置的氣密性進(jìn)行分析；
Ⅱ要使裝置隨開隨用，隨關(guān)隨停，那就要控制可以兩種藥品接觸與分離；
Ⅲ水可以吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體，同時(shí)與長(zhǎng)玻璃管起到緩沖壓力的作用，濃硫酸具有吸水性；
Ⅳ根據(jù)CuO樣品的質(zhì)量，E中增重水的質(zhì)量分析銅的相對(duì)原子質(zhì)量；F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，結(jié)合方程式只要能包含銅或氧化銅的質(zhì)量數(shù)據(jù)，列比例式就可求解；
Ⅴ根據(jù)實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)．

解答 解：（1）鐵的活動(dòng)性在H的前面，能與酸反應(yīng)，所以酸菜等酸性的食物不宜用鐵質(zhì)器具長(zhǎng)期盛放；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，五種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系為鋅＞鐵＞鉛＞銅＞鉑，根據(jù)分析，為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌的金屬是鋅板，故選：D；
（3）①經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后的鋼鐵零件表面上的藍(lán)黑色氧化膜能夠使鐵與水或氧氣隔絕，從而避免（減緩）鋼鐵腐蝕；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前：Fe原子數(shù)目為36，Na原子的數(shù)目為13，N原子的數(shù)目為13，O原子的數(shù)目為57，H原子的數(shù)目為52；反應(yīng)后：Fe原子數(shù)目為0，Na原子的數(shù)目為13，N原子的數(shù)目為13，O原子的數(shù)目為13，H原子的數(shù)目為52；所以X的化學(xué)式為Fe₃O₄；
③如果氧化膜不致密，裸露出來的鐵與硫酸銅的反應(yīng)生成了銅和硫酸亞鐵，反應(yīng)的方程式為Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu，所以將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)．由此可知該零件“發(fā)藍(lán)”處理效果不好；
（4）①一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，該反應(yīng)的還原劑是CO；
②A中的液體是排除二氧化碳?xì)怏w；CO通入灼熱的氧化銅，將其黑色氧化銅還原為紅色的銅單質(zhì)，并有二氧化碳?xì)怏w生成，其反應(yīng)方程式為：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；因?yàn)镃O具有毒性，所以在D處將多余的CO點(diǎn)燃，防止污染空氣；
A、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅B處酒精燈，故A正確；
B、C中增加的質(zhì)量是二氧化碳的質(zhì)量，B中固體減小的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量，故質(zhì)量不相等，故B錯(cuò)誤；
C、該反應(yīng)前后都要通入一氧化碳，所以反應(yīng)開始后通入2.8g一氧化碳可生成6.4g銅，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入一氧化碳的目的是防止銅被氧化，故D正確；
故選：AD；
③甲同學(xué)認(rèn)為A裝置用于證明一氧化碳不能和石灰水反應(yīng)，乙同學(xué)認(rèn)為省略A可達(dá)到同樣的目的，理由是：為了排盡裝置中的空氣，反應(yīng)前已經(jīng)通入一段時(shí)間的一氧化碳；
（5）Ⅰ、制取氣體是先要檢查裝置的氣密性；
ⅡF、裝置當(dāng)液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，由于另一端橡皮塞，關(guān)閉活塞不能使液體進(jìn)入另一端使兩種藥品分離，所以不可選；
G、裝置當(dāng)液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，關(guān)閉活塞后液體在壓力作用下進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗，使兩種藥品分離，反應(yīng)停止，所以可選；
H、裝置當(dāng)把干燥管浸入液體，液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，把干燥管從液體中拿出，使兩種藥品分離，反應(yīng)停止，所以可選；
故選：GH；
ⅢB是安全瓶，B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出，D中所盛是水，水的作用吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體，濃硫酸具有吸水性，干燥氫氣；
Ⅳ設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
   x+16      18
   m₁         m₂
$\frac{x+16}{{m}_{1}}$₌$\frac{18}{{m}_{2}}$
x=$\frac{18{m}_{1}}{m2}$-16；
F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，若無F裝置，E中增重m₂變大，則對(duì)測(cè)定結(jié)果偏��；結(jié)合方程式只要能包含銅或氧化銅的質(zhì)量數(shù)據(jù)，列比例式就可求解，故選ABC；
Ⅴ實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)，從而無法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．
故答案為：（1）鐵會(huì)與酸反應(yīng)而使鐵質(zhì)器具被腐蝕；
（2）D；
（3）①致密的氧化膜使鐵與氧氣（或空氣）和水隔絕；
②Fe₃O₄；
③不好；
（4）①CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，CO；
②AD；
③為了排盡裝置中的空氣，反應(yīng)前已經(jīng)通入一段時(shí)間的一氧化碳；
（5）Ⅰ．檢查裝置的氣密性；
Ⅱ．GH；
Ⅲ．起安全作用，當(dāng)B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出；干燥氫氣；
Ⅳ．$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16，偏小，ABC；
Ⅴ．實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)，從而無法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室制氫氣的原理以及根據(jù)反應(yīng)的原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生的平常的化學(xué)學(xué)習(xí)中一定要注重對(duì)雙基知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有具備完整的知識(shí)系統(tǒng)，才能夠很好的解決綜合問題．