銅、鐵是人類使用最早、應用廣泛的金屬。（一）對古代製品的認識青銅鑄件、絲綢織品、陶瓷器皿是我國古代勞動*創造...

問題詳情：

銅、鐵是人類使用最早、應用廣泛的金屬。

（一）對古代製品的認識

青銅鑄件、絲綢織品、陶瓷器皿是我國古代勞動*創造的輝煌成就．

上述製品不涉及到的材料是　   　（選填序號）。

A、金屬材料      B、無機非金屬材料     C、複合材料

（2）如圖1為出土文物古代青銅鑄件“馬踏飛燕”。該文物能保存至今的原因可能是

    　（選填序號）。

A、銅的活潑*弱    B、銅不會生鏽   C、深埋於地下，隔絕空氣

（二）鐵、銅的冶煉

我國古代曾用孔雀石鍊銅，涉及主要反應的化學方程式：　            　，__________________________。

鐵、銅礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、黃鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）等．CuFeS2為二硫化亞鐵銅，其中S元素的化合價為　  　。

（1）工業鍊鐵大多采用赤鐵礦、磁鐵礦．以磁鐵礦為原料鍊鐵反應的化學方程式為　____________。鍊鐵不採用黃鐵礦、黃銅礦，可能的原因是：

①黃鐵礦、黃銅礦含鐵量相對低；②______________。

（2）以黃銅礦為原料，採用生物鍊銅是現代鍊銅的新工藝，原理為：

4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O。

向上述反應後的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu。

①發生主要反應的化學方程式：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，　                 　。

②FeSO4溶液經蒸發濃縮、　        　、過濾等*作得到FeSO4•7H2O晶體。

（三）黃銅礦中鐵、銅含量的測定

在科研人員指導下，興趣小組稱取25.00g黃銅礦（含少量Fe2O3和其它不含金屬元素的雜質）模擬生物鍊銅，使其全部轉化為CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入過量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固體。

1.*NaOH溶液過量的方法：靜置，向上層清液中滴加　           　溶液，無現象。

2.用圖2裝置對固體進行熱分解實驗。

【資料】

①在68℃時，Cu（OH）2分解為CuO；在500℃時，Fe（OH）3分解為Fe2O3。

②在1400℃時，CuO分解為Cu2O和O2，Fe2O3分解為複雜的鐵的氧化物和O2。

（1）裝配好實驗裝置後，先要　   　。

（2）停止加熱後仍需繼續通N2，可防止倒吸和　       　。

（3）控制不同的温度對A中固體加熱，測得裝置B和C中銅網的質量變化如表：

①此黃銅礦中銅、鐵元素的質量分數：ω（Cu）%=　   ；ω（Fe）%=　     。

②複雜的鐵的氧化物化學式為　             　。

【回答】

【解析】（一）（1）青銅是合金，屬於金屬材料；絲綢屬於天然材料；陶瓷屬於無機非金屬材料；

（2）銅的活動*弱，且深埋於地下隔絕了空氣，所以青銅器不易生鏽；

（二）1、鹼式碳*銅受熱分解生成氧化銅、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO；

CuFeS2為二硫化亞鐵銅，其中銅元素顯+2價，鐵元素顯+2價，設硫元素的化合價為x，則（+2）+（+2）+2x=0，x=﹣2；

（1）工業上用CO和磁鐵礦鍊鐵，主要是利用CO的還原*，在高温下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe3O4+4CO3Fe+4CO2．黃鐵礦、黃銅礦含鐵量低，含有對環境有害的元素硫，並且在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環境，因此黃鐵礦、黃銅礦不宜鍊鐵；

（2）①加入的鐵粉能與硫*銅反應生成銅和硫*亞鐵；

②FeSO4溶液經蒸發濃縮、降温結晶、過濾等*作得到FeSO4•7H2O晶體；

（三）1、可以向上層清液中滴加*氧化*溶液，若產生沉澱則*氧化*的量不足，若沒有沉澱產生則*氧化*已經過量；

（1）對於有氣體生成的反應，在實驗前，一定要檢查裝置的氣密*；（2）為了使得生成水蒸氣、氧氣被完全吸收，所以停止加熱後仍需繼續通N2；

（3）①設其中銅元素的質量為x．*氧化銅受熱會分解為氧化銅和水，方程式為Cu（OH）2CuO+H2O，從室温加熱到100℃時，裝置B中增重的質量為*氧化銅分解生成水的質量；由題幹信息可知，經過一系列化學反應時，物質的關係是：

Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu（OH）2～H2O

64                           18

x                       （201.80-200.00）g

x=6.4g

則此黃銅礦中銅元素的質量分數：ω（Cu）%=；

設其中鐵元素的質量為y，*氧化鐵受熱會分解為氧化鐵和水，化學方程式為2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，從100℃加熱到550℃時，裝置B中增重的質量為*氧化鐵分解生成水的質量；由題幹信息可知，經過一系列化學反應時，物質的關係是：

2Fe～2CuFeS2～Fe2（SO4）3～Fe（OH）3～3H2O

112                                  54

 y                             （205.04-201.80） g

y=6.72g

則此黃銅礦中鐵元素的質量分數：ω（Fe）%=

②氧化銅受熱分解的方程式為：4CuOCu2O+O2↑

設氧化銅分解生成氧氣的質量為z，則

4Cu～4CuO～2Cu2O～O2

256              32

6.4g              z

z=0.8g

因為裝置C增重的質量為氧化銅、氧化鐵分解產生氧氣的總質量，所以氧化鐵分解生成氧氣的質量為：=0.48g

氧化鐵的質量為：6.72g÷=9.6g

生成的複雜鐵的氧化物中含氧元素的質量為：9.6g﹣0.48g﹣6.72g=2.4g

複雜的鐵的氧化物中鐵原子與氧原子的個數比為：： =4：5

則複雜的鐵的氧化物化學式為：Fe4O5。

【*】（一）（1）C    （2）AC

（二）1、Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO     2、﹣2

（1）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2   冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環境 

（2）①Fe+CuSO4=Cu+FeSO4      ②降温結晶

（三）   2.（1）檢查裝置的氣密* （2）使生成的氣體全部被B和C裝置吸收

（3）①25.60%  26.88%   ②Fe4O5

知識點：金屬及金屬材料單元測試

題型：實驗題