10. 小明同学在小组合作探秘古钱币的过程中,进行了如下梳理。请回答下列问题。
(1)古钱币的金属材质。我国古代的钱币有多种,如金币、银币、铜币、铁币等。小明同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是
(2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验。
①
,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是
② ,两支试管里的液体均为稀硫酸,观察到的现象是
③ 《天工开物》记载“铁质贱甚”,早在公元前4世纪,我国已广泛利用赤铁矿与木炭反应制成生铁,反应的化学方程式为
(3)货币流通有原因。铁的硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币的腐蚀速度慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属时考虑的因素有
(1)古钱币的金属材质。我国古代的钱币有多种,如金币、银币、铜币、铁币等。小明同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是
铁币
(填币种)。(2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验。
①
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$
。② ,两支试管里的液体均为稀硫酸,观察到的现象是
铁丝表面有气泡,铜丝表面无明显现象
。③ 《天工开物》记载“铁质贱甚”,早在公元前4世纪,我国已广泛利用赤铁矿与木炭反应制成生铁,反应的化学方程式为
$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
。(3)货币流通有原因。铁的硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币的腐蚀速度慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属时考虑的因素有
铜的耐腐蚀性较好(合理即可)
(写一条)。答案:10.(1)铁币
(2)① $\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$
② 铁丝表面有气泡,铜丝表面无明显现象
③ $\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)铜的耐腐蚀性较好(合理即可)
(2)① $\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$
② 铁丝表面有气泡,铜丝表面无明显现象
③ $\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)铜的耐腐蚀性较好(合理即可)
解析:
【分析】
本题围绕古钱币的金属材质及金属性质展开,需结合金属的物理性质、化学性质等知识点逐一分析:
(1)根据金属的物理性质,铁能被磁铁吸引,而金、银、铜均不能被磁铁吸引,据此判断古币种类;
(2)①铜在加热条件下会与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜,据此书写化学方程式;②根据金属活动性顺序,铁位于氢前,能与稀硫酸反应生成氢气,铜位于氢后,不能与稀硫酸反应,据此分析现象;③赤铁矿的主要成分是氧化铁,木炭在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(3)结合题目中“金和银腐蚀慢但铜币使用量更大”的信息,分析古代铸造钱币需考虑的因素,如耐腐蚀性、成本等。
【解析】
(1)铁具有磁性,能被磁铁吸引,而金币、银币、铜币均不能被磁铁吸引,因此该古币是铁币;
(2)①铜片在酒精灯加热时,铜与氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜,化学方程式为:$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$;
②金属活动性顺序中,铁排在氢前,能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜排在氢后,与稀硫酸不反应,因此观察到的现象是:铁丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象;
③赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)与木炭在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$;
(3)根据题目信息,金和银的腐蚀速度慢,但铜币的使用量远大于其他材质的货币,说明古代铸造钱币时需考虑金属的耐腐蚀性(或成本、储量等,合理即可),例如铜的耐腐蚀性较好,适合铸造钱币。
【答案】
(1)铁币;
(2)①$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$;②铁丝表面有气泡,铜丝表面无明显现象;③$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$;
(3)铜的耐腐蚀性较好(合理即可)
【知识点】
金属的物理性质、金属的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合古钱币的实际情境,考查金属的相关性质,将化学知识与生活应用相结合,既考查了基础知识点,又体现了化学的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕古钱币的金属材质及金属性质展开,需结合金属的物理性质、化学性质等知识点逐一分析:
(1)根据金属的物理性质,铁能被磁铁吸引,而金、银、铜均不能被磁铁吸引,据此判断古币种类;
(2)①铜在加热条件下会与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜,据此书写化学方程式;②根据金属活动性顺序,铁位于氢前,能与稀硫酸反应生成氢气,铜位于氢后,不能与稀硫酸反应,据此分析现象;③赤铁矿的主要成分是氧化铁,木炭在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(3)结合题目中“金和银腐蚀慢但铜币使用量更大”的信息,分析古代铸造钱币需考虑的因素,如耐腐蚀性、成本等。
【解析】
(1)铁具有磁性,能被磁铁吸引,而金币、银币、铜币均不能被磁铁吸引,因此该古币是铁币;
(2)①铜片在酒精灯加热时,铜与氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜,化学方程式为:$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$;
②金属活动性顺序中,铁排在氢前,能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜排在氢后,与稀硫酸不反应,因此观察到的现象是:铁丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象;
③赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)与木炭在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$;
(3)根据题目信息,金和银的腐蚀速度慢,但铜币的使用量远大于其他材质的货币,说明古代铸造钱币时需考虑金属的耐腐蚀性(或成本、储量等,合理即可),例如铜的耐腐蚀性较好,适合铸造钱币。
【答案】
(1)铁币;
(2)①$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{△}2CuO}$;②铁丝表面有气泡,铜丝表面无明显现象;③$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$;
(3)铜的耐腐蚀性较好(合理即可)
【知识点】
金属的物理性质、金属的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合古钱币的实际情境,考查金属的相关性质,将化学知识与生活应用相结合,既考查了基础知识点,又体现了化学的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 将等质量的锌粉和铁粉分别放入如右下图所示的试管中,向其中分别加入等质量、等质量分数的稀硫酸,充分反应后,冷却到室温,金属均有剩余(U形管内为水,初始时液面相平,反应过程中装置的气密性良好)。下列说法正确的是(

A.反应结束后,右试管中的溶液为无色
B.右试管比左试管中产生气泡的速率快
C.冷却至室温,U形管中液面仍相平
D.反应结束后,剩余金属的质量:$m(\mathrm{Fe})<m(\mathrm{Zn})$
C
)。A.反应结束后,右试管中的溶液为无色
B.右试管比左试管中产生气泡的速率快
C.冷却至室温,U形管中液面仍相平
D.反应结束后,剩余金属的质量:$m(\mathrm{Fe})<m(\mathrm{Zn})$
答案:11. C
解析:
【分析】
要解决本题,需结合金属活动性顺序、金属与酸反应的规律逐一分析选项:首先明确金属活动性强弱影响反应速率,金属均剩余时酸完全反应,生成氢气的质量由酸的量决定;同时需掌握反应后溶液颜色、剩余金属质量的计算方法。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 右试管中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁($\ce{FeSO_{4}}$),硫酸亚铁溶液为浅绿色,并非无色,故A错误;
B. 金属活动性顺序中$\ce{Zn > Fe}$,活动性越强,与酸反应速率越快,因此左试管(锌)产生气泡的速率比右试管(铁)快,故B错误;
C. 金属均有剩余,说明加入的等质量、等质量分数的稀硫酸完全反应,根据反应规律,生成氢气的质量由酸的量决定,酸的量相等则生成氢气的质量相等;装置气密性良好,内部压强变化相同,冷却至室温后U形管液面仍相平,故C正确;
D. 反应的化学方程式为:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$、$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$。由方程式可知,98份质量的$\ce{H_{2}SO_{4}}$消耗65份$\ce{Zn}$、消耗56份$\ce{Fe}$,因此消耗$\ce{Zn}$的质量更多;初始金属质量相等,故剩余金属质量$\ce{\mathit{m}(Fe) > \mathit{m}(Zn)}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应、金属活动性顺序、化学方程式计算
【点评】
本题结合实验装置考查金属与酸反应的综合规律,需掌握反应速率的判断、氢气生成量的分析、剩余金属质量的计算,对知识点的综合应用能力要求较高,需仔细梳理反应的量的关系。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合金属活动性顺序、金属与酸反应的规律逐一分析选项:首先明确金属活动性强弱影响反应速率,金属均剩余时酸完全反应,生成氢气的质量由酸的量决定;同时需掌握反应后溶液颜色、剩余金属质量的计算方法。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 右试管中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁($\ce{FeSO_{4}}$),硫酸亚铁溶液为浅绿色,并非无色,故A错误;
B. 金属活动性顺序中$\ce{Zn > Fe}$,活动性越强,与酸反应速率越快,因此左试管(锌)产生气泡的速率比右试管(铁)快,故B错误;
C. 金属均有剩余,说明加入的等质量、等质量分数的稀硫酸完全反应,根据反应规律,生成氢气的质量由酸的量决定,酸的量相等则生成氢气的质量相等;装置气密性良好,内部压强变化相同,冷却至室温后U形管液面仍相平,故C正确;
D. 反应的化学方程式为:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$、$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$。由方程式可知,98份质量的$\ce{H_{2}SO_{4}}$消耗65份$\ce{Zn}$、消耗56份$\ce{Fe}$,因此消耗$\ce{Zn}$的质量更多;初始金属质量相等,故剩余金属质量$\ce{\mathit{m}(Fe) > \mathit{m}(Zn)}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应、金属活动性顺序、化学方程式计算
【点评】
本题结合实验装置考查金属与酸反应的综合规律,需掌握反应速率的判断、氢气生成量的分析、剩余金属质量的计算,对知识点的综合应用能力要求较高,需仔细梳理反应的量的关系。
【难度系数】
0.5
12. 在$\ce{CuSO_{4}}$溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的金属中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤出的金属中一定含有(
A.Cu
B.Fe
C.Fe、Cu
D.无法确定
C
)。A.Cu
B.Fe
C.Fe、Cu
D.无法确定
答案:12. C
解析:
【分析】首先回忆金属活动性顺序:$\ce{Fe > H > Cu}$,铁能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁(反应为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$)。充分反应后,向滤出的金属中加入稀硫酸有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀硫酸反应生成氢气的金属(铜在氢后,不与稀硫酸反应,故该金属为铁),由此可推断铁粉过量,因此滤出的金属中一定包含置换生成的铜和剩余的铁。
【解析】根据金属活动性顺序,铁的活动性强于铜,铁与$\ce{CuSO_{4}}$溶液发生置换反应:$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$。反应后过滤,向滤渣中加稀硫酸有气泡,说明滤渣中存在排在氢前的铁(铜不与稀硫酸反应),即铁粉过量,因此滤渣中一定含有反应生成的$\ce{Cu}$和未反应完的$\ce{Fe}$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序、置换反应
【点评】本题考查金属活动性顺序的应用,核心是通过滤渣与酸的反应现象判断反应物是否过量,需准确掌握金属与酸、金属与盐溶液的反应规律,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】根据金属活动性顺序,铁的活动性强于铜,铁与$\ce{CuSO_{4}}$溶液发生置换反应:$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$。反应后过滤,向滤渣中加稀硫酸有气泡,说明滤渣中存在排在氢前的铁(铜不与稀硫酸反应),即铁粉过量,因此滤渣中一定含有反应生成的$\ce{Cu}$和未反应完的$\ce{Fe}$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序、置换反应
【点评】本题考查金属活动性顺序的应用,核心是通过滤渣与酸的反应现象判断反应物是否过量,需准确掌握金属与酸、金属与盐溶液的反应规律,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6