Question

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 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__(填序号)．

铁  青铜  铝

从以上顺序可以看出，金属制品的出现顺序与____有关，那么金属钾的制得应排在__之后．

(3)金属区别于非金属的主要物理性质是：金属具有___，金属区别于非金属的主要化学特征_____．在化学变化中金属原子通常表现为______．

(4)孔雀石主要成分为碱式碳酸铜，经加热会发生反应：≜，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：________．

(5)古代术士将炉甘石(主要成分为)与赤铜矿、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_____？

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_____，炼出它的化学方程式为_____．

(6)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：_____

(7)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，它是以、和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：

超导材料是由________种元素组成的，的化学式是：________．

在合成该超导材料的同时还生成-种产物，该物质是________(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(8)(9)探究：

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_____，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：___，从而了解钢与铁的机械性能不同是因为两者____．

(8)钛 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、、的金属活动性顺序进行探究．

．的金属活动性比强；

．的金属活动性介于和之间．

[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_____．

[实验现象]

金属
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___不正确，理由是___．

[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？___，请说明理由___．

(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、分别与稀反应放出的函数图象(如图所示)．

两个图象中存在有错误的是的____图象，判断错误的理由是____，图象不同的原因是___．

由该实验可以得到的结论：

①金属与酸反应的速率与____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____有关．

(10)现一块铜合金，可能是黄铜(铜锌合金)、青铜(铜、锡合金)、白铜[铜、镍合金]中的一种，现欲测定其组成．

．锌、锡、镍皆能与稀硫酸发生置换反应，生成价的金属离子；

．相对原子质量，一，一．

[实验步骤及数据]取合金粉碎后放入烧杯中，将稀分四次加入烧杯中充分反应后，测定剩余固体质量数据记录如下：

次数
加入酸质量
剩余固态质量

试求：①合金中铜的质量分数____．②合金中另一金属为何种金属_____．

Answer

A BAC 金属的活动性 铝 金属光泽，良好的传热导电性、延展性 在化学反应中易失去电子 易失去电子 C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 不能，在化学变化过程中元素种类不可能发生改变 铜锌合金 ZnCO3ZnO＋CO2↑、2ZnO＋C2Zn＋CO2↑、2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑ 四 CO2 恨铁不成钢 C+O2CO2 含碳量不同 除去氧化膜利于直接反应 a 镁反应速率比钛快 否 反应速率与反应物浓度有关 小红 的反应速率较快，因此图象中与标反了 小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应 金属活动性 相对原子质量 合金中铜的质量分数 合金中另一金属为锌

【解析】

(1)以下工具的制作过程中没有发生化学变化的是：

A、原始人制作石刀没有新物质生成，是物理变化，故选项正确；

B、冶炼青铜，青铜是新物质，属于化学变化，故选项错误；

C、炼铁属于化学变化，故选项错误；

故选：A。

(2)将以下金属材料的冶炼按年代的先后顺序排序：

由所学的人类冶炼金属的历史及三中金属的活动性的强弱顺序可知，金属材料的使用顺序是青铜、铁、铝，由以上排序可以看出，金属制品的出现顺序与金属的活动性有关，由于钾在金属活动性顺序表中是最活泼的金属，那么金属钾的制造应排在铝之后．

(3)大多数金属都具有金属光泽，具有良好的延展性和导电、导热性，除汞外，金属在常温下都是固体．金属区别于非金属的主要化学特征是在化学反应中易失去电子；

(5)氧化铜和碳在高温条件下反应产生铜和二氧化碳的化学方程式为：C＋2CuO2Cu＋CO2↑；

(6)①在化学变化过程中元素种类不可能发生变化，所谓的“金”不过是炉甘石、赤铜矿和碳在高温下还原反应产生的铜锌合金．

②在高温条件下，碳酸锌分解生成了氧化锌和二氧化碳：ZnCO3ZnO＋CO2↑，碳具有还原性，将锌和铜还原出来，氧化锌与碳在高温条件下反应产生新和二氧化碳：2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，氧化亚铜和碳在高温条件下反应产生铜和二氧化碳：2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑,所以该金属可能是铜锌合金；

曾青得铁则化为铜，曾青是铜的化合物，即用铁将铜的化合物中的铜置换出来，反应物是铁和硫酸铜等，生成物是硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：．

(7)根据超导材料的化学式为，可知由、、、四种元素组成；根据在化合物中正负化合价代数和为零的原则，设元素的化合价为，则，则；根据、 的化合价分别是，，利用十字交叉法可推断出的化学式为：；

、根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，可推断出在合成该高温超导物质的同时，还生成了一种物质是．

故答案为：：四；；

；

首先我们应该知道：生铁含碳量大于；钢含碳量小于．钢是由生铁再炼而成的，有较高的机械强度和韧性，具有耐热、耐腐蚀、耐磨等特殊性能．所以才有“恨铁不成钢”的谚语．

(8)[实验设计]、从实验室取出来的金属其表面是被氧气所氧化过的，即金属表面有氧化物薄膜，为了便于金属直接与酸反应，所以应该用砂纸将表面擦光亮；

[实验结论]三种金属分别与酸反应，镁与酸反应最剧烈，所以镁最活泼，反应较慢，所以次之，不与酸反应，所以最不活泼，故选不正确，镁反应速率比钛快．

[结论]想通过观察金属与酸反应的快慢程度来确定金属的活动性强弱时，必须把酸的浓度统一，因为化学反应速率也与反应物浓度有关．

(9)(1)两个图象中存在有错误的是小红的图象，判断错误的理由是的反应速率较快，因此图象中与标反了；

图象不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全反应，铁产生的氢气量多于锌，而小红取的酸量较少，酸完全反应，生成的氢气质量相等；

①金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．

(10)①合金中铜的质量分数

②设该金属的化学式为，其相对原子质量为，

用第一次实验数据计算：

故另一种金属为锌．

答：①合金中铜的质量分数；②合金中另一金属为锌．