《2025年通城学典全程测评卷九年级化学全一册沪教版》

27.(14分)铁是应用广泛的金属材料。某兴趣小组同学以“铁”为主题开展项目式学习。
任务一:认识铁及其合金。
(1)生活中常见的金属铁是铁的合金,生铁和钢就是常见的两种铁合金,生铁的含碳量大于(填“大于”或“小于”)钢的含碳量。
任务二:铁的冶炼。
(2)工业上常采用铁矿石、石灰石、焦炭为原料来冶炼铁,其中焦炭的作用除了可以提供热量外,还能发生反应:$C + CO₂\xlongequal{高温}2CO$(用化学方程式表示)。
任务三:探究铁锈蚀的条件。兴趣小组按如下步骤进行实验探究。
步骤1:利用如图甲所示装置,将干燥的O₂从导管a通入U形管(装置气密性良好),待U形管内充满O₂后,在导管b处连接一个活塞推至底部的注射器收集20 mL O₂,然后在导管a处连接橡胶管并用止水夹夹紧。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝现象如表所示。
|U形管内的铁丝|现象|
|A(干燥的普通铁丝)|没有明显变化|
|B(潮湿的普通铁丝)|出现较多红褐色锈斑|
|C(潮湿的纯铁丝)|没有明显变化|
(3)① 该实验中证明铁制品锈蚀需要O₂的现象是B处铁丝有较多红褐色锈斑，注射器活塞向内移动。
② 通过对比B、C处实验现象,还可得出铁制品锈蚀与铁的纯度有关。
任务四:铁制品的防护。
(4)为防止铁制品生锈,通常会对铁制品进行“烤蓝”处理,反应原理是铁在高温条件下与水反应生成致密的氧化物保护膜,其防锈原理是将铁制品与空气中的水蒸气、氧气隔绝。
任务五:再探铁的锈蚀。
(5)为探究某纯铁粉样品的锈蚀情况,将样品洗涤、干燥,得m g固体。连接装置如图乙,检查气密性后加入固体与足量稀硫酸进行实验。
① 完全反应后,常温、常压下测得生成气体的体积为V mL(已知:常温、常压下,氢气的密度是d g·mL⁻¹),则该固体中铁锈的质量分数为$\frac{100m-2800Vd}{m}$%(用含字母的代数式表示)。
② 该实验条件下测得铁锈的质量分数偏小的原因是收集的氢气中含有水蒸气，导致测得的氢气的体积偏大。

答案： （1）大于 （2）${C + CO_2\xlongequal{高温}2CO}$ （3）① B处铁丝有较多红褐色锈斑，注射器活塞向内移动 ② 铁的纯度(或金属的内部结构等合理答案均可) （4）将铁制品与空气中的水蒸气、氧气隔绝 （5）①$\frac{100m-2800Vd}{m}$ ② 收集的氢气中含有水蒸气，导致测得的氢气的体积偏大(合理答案均可)

28.某兴趣小组欲除去铜样品中的铜绿[$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$],并测定$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$的质量分数,进行如图操作[仅铜绿与稀硫酸反应:$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}+2H_{2}SO_{4}= 2CuSO_{4}+CO_{2}\uparrow +3H_{2}O$]。

(1)上述实验中判断铜绿完全反应的现象为______操作Ⅱ中质量不变(或操作Ⅱ中无气泡产生)______。
(2)生成$CO_{2}$的质量为______4.4 g______。
(3)计算铜样品中$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$的质量分数。
解:设铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量为x。
${Cu_2(OH)_2CO_3 + 2H_2SO_4\xlongequal{}2CuSO_4 + CO_2\uparrow + 3H_2O}$
　　222　　　　　　　　　　　　　　　44
　　　x　　　　　　　　　　　　　　　4.4g
$\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ g}$ ，$x=22.2\ g$
铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量分数为$\frac{22.2\ g}{50\ g}×100\%=44.4\%$。
答:铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量分数为44.4%。

答案： （1）操作Ⅱ中质量不变(或操作Ⅱ中无气泡产生) （2）4.4 g （3）解:设铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量为x。${Cu_2(OH)_2CO_3 + 2H_2SO_4\xlongequal{}2CuSO_4 + CO_2\uparrow + 3H_2O}$　　222　　　　　　　　　　　　　　　44 　　　x　　　　　　　　　　　　　　　4.4g $\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ g}$ ，$x=22.2\ g$ 铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量分数为$\frac{22.2\ g}{50\ g}×100\%=44.4\%$。答:铜样品中${Cu_2(OH)_2CO_3}$的质量分数为44.4%。