知識點一 鐵的冶煉,1.金屬資源的存在及存在形式,特別提醒 “沙里淘金”,說明金在自然界中以單質形式存在。,2.幾種常見礦石的名稱和主要成分,特別提醒 冶煉金屬時,選擇礦石應遵循的原則是:(1)所需提煉金屬的 含量高;(2)礦石中含對環(huán)境有害的元素少;(3)冶煉途徑能夠盡可能簡 便。,3.一氧化碳還原氧化鐵 (1)實驗裝置,圖8-3-1,(2)實驗步驟:檢查裝置的氣密性;裝入藥品并固定裝置;向玻璃管 內通入CO氣體;加熱氧化鐵;停止加熱;停止通入CO氣體。,(3)實驗現(xiàn)象:紅色粉末逐漸變成黑色;澄清的石灰水變渾濁;尾氣燃燒產 生藍色火焰。 (4)化學方程式:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(玻璃管中);CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(試管中);2CO+O2 2CO2(導管末端)。 (5)實驗結論:紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質鐵,同時生成二氧化 碳。,特別提醒 一氧化碳還原氧化鐵的裝置可進行如下改進,該裝置既處理 了尾氣,又節(jié)約了燃料。,圖8-3-2,4.工業(yè)上鐵的冶煉 (1)主要設備:煉鐵高爐。 (2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等。 (3)發(fā)生的主要反應 產生還原劑:C+O2 CO2;CO2+C 2CO。 生成生鐵:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。,例1 (2018江蘇蘇州一模)根據下列實驗裝置圖,以下說法中錯誤的是 ( ) 圖8-3-3 A.實驗開始先通一會兒CO,再用酒精噴燈加熱 B.a處固體由黑色逐漸變?yōu)榧t棕色,C.反應過程中可觀察到b處的澄清石灰水變渾濁 D.CO有毒,通常在c處將其點燃或用氣囊收集以防止污染空氣,解析 實驗開始先通一會兒一氧化碳,再用酒精噴燈加熱,目的是排盡 玻璃管中的空氣,防止發(fā)生爆炸;一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應 生成鐵和二氧化碳,實驗進行一段時間后,玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕 色粉末逐漸變黑;反應有二氧化碳生成,反應過程中可觀察到b處的澄清 石灰水變渾濁;一氧化碳有毒,通常在c處將其點燃或用氣囊收集以防止 污染空氣。,答案 B,知識點二 含雜質物質的計算,1.原理 化學方程式所表達的物質間的質量關系都是參加反應的純物質間的關 系。如果有雜質,先要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。,2.公式 (1)混合物中某物質的質量分數= 100% (2)某物質的質量=混合物的總質量該物質的質量分數 (3)混合物的總質量=,3.計算步驟 (1)將含雜質的物質的質量換算成純物質的質量; (2)將純凈物的質量代入化學方程式進行計算。,例2 (2018山西二模)(1)某鋼鐵廠每天需消耗5 000 t含F(xiàn)e2O3 76%的赤 鐵礦石,理論上該廠可日產含F(xiàn)e 98%的生鐵的質量是多少?(結果保留一 位小數) (2)鐵礦石的種類很多,除赤鐵礦石外,常見的還有磁鐵礦(主要成分是Fe3 O4)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)等,工業(yè)上一般不用黃鐵礦來煉鐵,其原因 是 。,解析 (1)5 000 t赤鐵礦中含F(xiàn)e2O3的質量為5 000 t76%=3 800 t,根據氧 化鐵與一氧化碳反應的化學方程式,由氧化鐵的質量可以計算鐵的質 量,從而可以計算含鐵98%的生鐵的質量。(2)用于冶煉鐵的鐵礦石的選 擇原則是含鐵量高,不含或含有較少有害元素等。,答案 (1)5 000 t赤鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質量為5 000 t76%=3 800 t 設該廠理論上可日產含F(xiàn)e 98%的生鐵的質量是x 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 160 112 3 800 t 98%x = x=2 714.3 t 答:理論上該廠可日產含F(xiàn)e 98%的生鐵的質量是2 714.3 t。 (2)黃鐵礦含鐵量低;含有對環(huán)境有害的元素硫(或在冶煉過程中會產生 有毒氣體二氧化硫,污染環(huán)境),知識點三 金屬資源的保護,1.鐵制品的銹蝕 (1)條件:與空氣中的氧氣和水同時接觸。 (2)鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O,結構疏松,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)被銹 蝕。 特別提醒 鋼鐵的銹蝕速率受外界環(huán)境的影響,會隨著環(huán)境溫度升高、 濕度增大、酸性增強而變快。,2.防止鐵銹蝕的方法,3.保護金屬資源,例3 建設絲綢之路經濟帶,中國高鐵走出國門。鐵是應用最廣泛的金 屬。 圖8-3-4,(1)為了探究鐵生銹的條件,進行了如圖8-3-4(略去其中的夾持裝置)所示 的三個對比實驗。一段時間后,甲中鐵絲發(fā)生銹蝕且試管中液面上升, 乙和丙中均無明顯現(xiàn)象。由此得出鐵絲銹蝕的過程,實際上是鐵絲與 發(fā)生化學反應的過程。 (2)鐵制品在下列情況:潮濕空氣中、部分浸入食鹽水中、干燥 的空氣中,最易生銹的是 (填序號)。,解析 (1)甲中鐵絲與水和氧氣同時接觸,發(fā)生銹蝕;乙中鐵絲不與氧氣 接觸,丙中鐵絲不與水接觸,乙、丙中鐵絲均不發(fā)生銹蝕,說明鐵生銹必 須與水和氧氣同時接觸。(2)食鹽水會加快鐵的銹蝕。,答案 (1)氧氣和水 (2),題型一 煉鐵原理的實驗探究,例1 (2018山東臨沂質檢)某化學小組利用如圖8-3-5所示裝置(部分裝 置已略去)進行了如下實驗探究: 圖8-3-5,X為一氧化碳,Y為氧化鐵粉末。實驗開始時先緩緩通入一氧化碳,一段 時間后加熱硬質玻璃管甲,待反應完全后停止加熱,仍繼續(xù)通一氧化碳 直到甲冷卻為止。 (1)在實驗過程中,觀察到甲中的現(xiàn)象是 。 (2)甲中發(fā)生反應的化學方程式為 。 (3)乙中石灰水變渾濁,發(fā)生反應的化學方程式為 。 (4)需要對尾氣進行處理,其原因是 。,解析 (1)一氧化碳具有還原性,能將氧化鐵還原為鐵,所以在實驗過程 中,觀察到甲中的現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色。(2)一氧化碳具有還原 性,能和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳。(3)二氧化碳與氫氧化鈣反應 生成碳酸鈣沉淀與水,所以乙中澄清石灰水變渾濁。(4)一氧化碳有毒, 會污染空氣,所以需要對尾氣進行處理。,答案 (1)紅棕色粉末變?yōu)楹谏?(2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (3)Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O (4)CO有毒,會對環(huán)境造成污染,點撥 一氧化碳還原氧化鐵的實驗需注意“一通、二點、三滅、四 停”,即先通一氧化碳,后點燃酒精噴燈加熱;實驗完畢后,先熄滅酒精噴 燈,待硬質玻璃管冷卻至室溫時停止通一氧化碳。,題型二 金屬銹蝕條件的探究,例2 某學習小組用相同的光亮鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關,設計 的實驗如圖8-3-6所示:,圖8-3-6,(1)一周后觀察,試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中的鐵釘明顯 生銹。探究發(fā)現(xiàn)鐵生銹的主要條件是鐵與 直接接觸,其 中試管中鐵釘的A、B、C三處中 處銹蝕最嚴重。,(2)試管中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是 。 (3)沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢的原因是 。,解析 (1)由實驗裝置及“試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中 的鐵釘明顯生銹”,可推測鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結果;試 管中鐵釘的A、B、C三處中,B處最易生銹。(2)試管中加入的蒸餾 水要事先煮沸,其目的是除去溶解在水中的氧氣。(3)沙漠地區(qū)的空氣 干燥,所以鐵制品銹蝕較慢。,答案 (1)氧氣和水 B (2)除去水中的氧氣 (3)空氣干燥,點撥 探究金屬銹蝕的條件通常采用控制變量法設計對比實驗來進 行。解題時應注意找準對比實驗中的變量。,易錯點 對工業(yè)煉鐵與實驗室“煉鐵”區(qū)分不清,例 (2018山東淄博淄川一模)化學興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原 理(根據需要,酒精燈可加網罩)。 甲,乙圖8-3-7 (1)乙中高爐煉鐵時焦炭的作用是 。 (2)裝置甲煉得的鐵與裝置乙煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是 。 (3)甲、乙兩裝置中共同發(fā)生的化學反應是,(用化學方程式表示)。,解析 (1)工業(yè)煉鐵時,焦炭燃燒放出熱量,其作用之一是提供熱量;焦炭 與二氧化碳反應生成一氧化碳氣體,其作用之二是生成煉鐵所需的還原 劑。(2)裝置甲煉得的鐵是純鐵,裝置乙煉出的是生鐵。(3)甲、乙兩裝 置中共同發(fā)生的化學反應是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和 二氧化碳。,答案 (1)提供熱量,生成具有還原性的氣體一氧化碳 (2)甲中煉得的鐵不含碳,乙中煉得的鐵含有碳 (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,糾錯點睛 高爐煉鐵過程中,焦炭在高爐中與通入的空氣反應生成二氧 化碳,同時放出熱量,熱的二氧化碳又與焦炭反應生成一氧化碳,一氧化 碳再與鐵礦石在高溫條件下反應。,知識點一 鐵的冶煉,1.用下列礦石冶煉金屬時,排放的廢氣容易引起酸雨的是 ( ) A.輝銅礦(主要成分Cu2S) B.赤鐵礦(主要成分Fe2O3) C.磁鐵礦(主要成分Fe3O4) D.鋁土礦(主要成分Al2O3),答案 A 酸雨主要是向空氣中排放過量的二氧化硫、氮氧化物造成 的,故選A。,2.(2018河南洛陽洛寧三模)根據實驗裝置圖,以下說法中正確的是 ( ) 圖8-3-1 A.a中固體由黑色逐漸變?yōu)榧t棕色 B.該實驗可驗證CO的氧化性,C.實驗結束后應先停止加熱,待玻璃管冷卻后再停止通CO D.在整個實驗過程中,c處的尾氣可不做處理直接排放到空氣中,答案 C 一氧化碳具有還原性,與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,a中 固體由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?該實驗可驗證CO的還原性;實驗結束后應 先停止加熱,待玻璃管冷卻后再停止通CO,以防生成的鐵再次被氧化;一 氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染環(huán)境,c處的尾氣不能直接排放到 空氣中。,知識點二 含雜質物質的計算,3.某赤鐵礦樣品中含F(xiàn)e2O3的質量分數為80%,則赤鐵礦樣品中鐵的質量 分數為 ( ) A.80% B.56% C.20% D.無法確定,答案 B Fe2O3中Fe的質量分數為 100%=70%,則赤鐵礦樣品中鐵 的質量分數為80%70%=56%。,4.(2018山東德州慶云一模)若要生產含雜質4%的生鐵100 t,需要含氧化 鐵60%的赤鐵礦石的質量是多少?(要求寫出計算過程,計算結果保留到 小數點后1位),答案 設需要含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質量為x Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 60%x 100 t(1-4%) = x228.6 t 答:需要含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質量是228.6 t。,解析 根據一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,由鐵的質量可以計算 氧化鐵的質量,從而可以計算含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質量。,知識點三 金屬資源的保護,5.潔凈的鐵釘在下列情況下最容易生銹的是 ( ) A.干燥的空氣中 B.潮濕的空氣中 C.浸沒在自來水中 D.浸沒在植物油中,答案 B 在干燥的空氣中,鐵與水不接觸,不易生銹;在潮濕的空氣中, 鐵與水和空氣同時接觸,易生銹;浸沒在自來水中,氧氣濃度較小,不易生 銹;浸沒在植物油中,鐵與氧氣和水都不接觸,不易生銹。,6.圖8-3-2為某化學興趣小組同學設計的觀察鐵制品銹蝕的實驗裝置,下 列敘述正確的是 ( ) 圖8-3-2 一段時間后,鐵絲會由下至上出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象 一段時間后,水面處鐵絲銹蝕最嚴重 一段時間后,塑料瓶會膨脹,因為鐵生銹要放熱 一段時間后,塑料瓶會變癟,因為鐵生銹要消耗氧氣,A. B. C. D.,答案 B 鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水共同接觸,當鐵周圍缺少水或 缺少氧氣時,鐵便不易生銹,錯誤;該實驗在一段時間后,水與空氣的界 面處鐵絲銹蝕最嚴重,正確;因為鐵生銹要消耗氧氣,使瓶內壓強變小, 因此塑料瓶變癟,正確;鐵生銹屬于緩慢氧化反應,放出的熱量不足以 使塑料瓶膨脹,錯誤。,7.下列做法中,不利于保護金屬資源的是 ( ) A.過度開采金屬礦物 B.尋找金屬代用品 C.防止金屬的腐蝕 D.回收易拉罐,答案 A 過度開采金屬礦物,會造成金屬資源的浪費,不利于保護金屬 資源;尋找金屬代用品、防止金屬的腐蝕及回收易拉罐都是有利于保護 金屬資源的有效措施。,1.(2017廣西南寧二模)人類使用材料的歷史就是人類的進步史。下列 物品的主要材質在自然界以單質形式存在的是 ( ) A.青銅器 B.鑄鐵寶劍 C.黃金首飾 D.鋁制炊具,答案 C 金的化學性質穩(wěn)定,在自然界中主要以單質形式存在;而銅、 鐵和鋁都以化合物的形式存在。,2.下列有關工業(yè)煉鐵的敘述中,不正確的是 ( ) A.煉鐵用的設備是高爐 B.煉鐵的原料是焦炭、石灰石、鐵礦石 C.煉鐵得到的生鐵仍為混合物 D.煉鐵是用空氣中的氧氣將鐵礦石中的雜質氧化除去,答案 D 工業(yè)煉鐵的主要設備為高爐;工業(yè)煉鐵的主要原料為鐵礦 石、焦炭和石灰石等;工業(yè)煉鐵的主要產物為生鐵,是一種鐵合金,屬于 混合物;工業(yè)煉鐵的主要原理是利用一氧化碳的還原性還原出鐵礦石中 的鐵。,1.以下是探究鐵生銹條件的實驗,有關該實驗的說法中正確的是 ( ) 圖8-3-3 A.甲試管中的鐵釘最先生銹,水面附近的部分銹蝕最嚴重 B.甲、乙、丙試管中的三根鐵釘都不會生銹,C.甲和丙對比可得出鐵生銹的條件之一是氧氣 D.甲和乙對比可得出鐵生銹的條件之一是水,答案 A 甲試管中的鐵釘既與氧氣接觸,又與水接觸,所以最先銹蝕, 且水面附近的部分銹蝕最嚴重;甲試管中的鐵釘發(fā)生了銹蝕,而乙試管 中的鐵釘只與水接觸、丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸,不會發(fā)生銹蝕; 丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸,沒有銹蝕,甲和丙對比可得出鐵生銹的 條件之一是水;乙試管中的鐵釘只與水接觸,沒有銹蝕,甲和乙對比可得 出鐵生銹的條件之一是氧氣。,2.(2018江蘇江陰期中)如圖8-3-4所示,小文同學利用長柄W型玻璃管完 成了一氧化碳與氧化鐵的反應。已知:甲酸在熱濃硫酸的作用下分解生 成一氧化碳和水。下列有關實驗的說法中錯誤的是 ( ) 圖8-3-4 A.燈罩的作用是集中火焰,提高酒精燈火焰的溫度 B.A處可觀察到的實驗現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色,C.A處發(fā)生的反應中,一氧化碳奪取氧化鐵中的氧,發(fā)生還原反應 D.該微型實驗具有藥品用量少、清潔環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點,答案 C 一氧化碳還原氧化鐵的反應條件是高溫,燈罩的作用是集中 火焰,提高酒精燈火焰的溫度;在高溫的條件下,一氧化碳與氧化鐵反應 生成鐵和二氧化碳,A處可觀察到紅棕色粉末變成黑色;A處發(fā)生的反應 中,一氧化碳奪取氧化鐵中的氧,發(fā)生氧化反應;該微型實驗具有藥品用 量少、清潔環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點。,3.(2018河北石家莊質檢)圖8-3-5是探究鐵銹蝕條件的裝置。調節(jié)L端與 R端的液面高度一致,塞緊橡膠塞,一周后觀察。下列推斷錯誤的是 ( ) 圖8-3-5 A.b中鐵釘不會銹蝕 B.該實驗說明鐵銹蝕與氧氣和水都有關,C.L端液面比R端高 D.若將a中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕,答案 B b中缺少水,鐵釘不會銹蝕;b中鐵釘只與空氣接觸,沒有生銹, 而a中鐵釘與水和空氣接觸會生銹,說明鐵釘生銹與水有關,該實驗不能 說明鐵銹蝕和氧氣有關;a中的氧氣減少,壓強減小,從而導致L端液面比 R端高;鐵在鹽溶液中銹蝕速率會加快,所以將a中的水改為食鹽水能加 快鐵的銹蝕。,4.聯(lián)合鋼鐵工業(yè)的基本生產流程示意圖如下: 圖8-3-6 請回答下列問題: (1)以赤鐵礦(Fe2O3)為原料在高溫下與一氧化碳反應的化學方程式是 。 (2)煉鋼爐中通入氧氣的目的是 。,答案 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)使生鐵中的碳充分反應,降低含碳量,解析 (1)一氧化碳在高溫條件下與氧化鐵反應生成鐵與二氧化碳;(2) 煉鋼爐中通入氧氣可以使生鐵中的碳充分反應,降低含碳量。,5.(2015四川眉山中考節(jié)選)某化學興趣小組進行鐵生銹的實驗探究活 動。 圖8-3-7 (1)該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖8-3-7所示的裝置中,經 過一段時間觀察, (填裝置序號)裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。 他們的結論:鐵生銹是因為鐵與空氣中的 等發(fā)生了化學反應。,(2)甲同學提出了疑問:空氣中的氮氣或二氧化碳沒有參與鐵的生銹過 程嗎?請設計實驗為甲同學釋疑。 ,觀察并記錄現(xiàn)象即可證明。 (4)一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬,你認為該金屬可能是 。 a.銀粉 b.銅粉 c.鎂粉 【交流與思考】 (5)寫出一種防止鐵生銹的方法: 。,答案 (1)A 氧氣和水蒸氣 (2)將A裝置中的氧氣換作氮氣或二氧化碳 (4)c (5)刷油漆(其他合理答案均可),解析 (1)鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結果,A裝置中鐵釘接觸氧 氣和水,B裝置中鐵釘只接觸水,C裝置中鐵釘只接觸氧氣,所以A裝置中 鐵釘生銹。(2)將A裝置中的氧氣換作氮氣或二氧化碳進行實驗即可。 (4)金屬呈銀白色,排除了銅粉;銀粉價格太高,故選擇在空氣中能形成致 密氧化膜的金屬鎂。(5)涂漆、抹油、烤藍、鍍耐腐蝕金屬等都可以防 止鐵生銹。,6.(2017遼寧丹東中考)工業(yè)上用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)與一氧化 碳在高溫條件下冶煉生鐵。現(xiàn)有400 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石。求: (1)該礦石中氧化鐵的質量。 (2)該礦石能冶煉出含雜質4%的生鐵的質量。(計算結果精確到0.1),答案 (1)100 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質量為 400 t80%= 320 t; (2)設可煉出生鐵的質量為x,含雜質4%的生鐵的含鐵量為1-4%=96% 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 160 112 320 t x96% x233.3 t 答:可得含雜質4%的生鐵233.3 t。,解析 (1)100 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質量為 400 t80%= 320 t;(2)根據一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,利用氧化鐵的質量, 即可求得含雜質4%的生鐵的質量。,1.下圖為實驗室模擬煉鐵的裝置,現(xiàn)將a g Fe2O3在高溫下與足量CO反 應,實驗結束后測得B中產生6.00 g 白色沉淀,下列說法正確的是 ( ) A.實驗開始應該先打開彈簧夾,B.該實驗過程中共消耗1.68 g CO C.氧化鐵質量為3.2 g D.硬質玻璃管中固體由黑色變?yōu)榧t棕色,答案 C 一氧化碳具有可燃性,所以實驗開始時應該先打開彈簧夾, 通入一氧化碳排盡裝置內的空氣,以免加熱時發(fā)生爆炸;設參加反應的 一氧化碳的質量為x,氧化鐵的質量為y,由化學方程式Fe2O3+3CO 2 Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O可知: Fe2O33CO3CaCO3 160 84 300 y x 6.00 g = ,x=1.68 g = ,y=3.2 g 還原氧化鐵需要的一氧化碳的質量為1.68 g,但是在反應前后都需要通,入一氧化碳,另外還有一部分CO通過燃燒提供熱量,所以實際通入的CO 質量大于1.68 g;一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化 碳,硬質玻璃管內的現(xiàn)象是紅棕色固體變成黑色。,2.下面是某學習小組關于Ag、Au、Cu、Fe、Al這幾種金屬的學習交 流。請你參與交流并回答下列問題: (1)李明同學在對上述金屬分類時,他根據金屬的某種化學性質相同,將 “Au、Cu、X”劃分為一類,你認為X為 。 (2)請你寫出上述一種金屬與AgNO3溶液反應的化學方程式: 。 (3)王亮同學查閱到以上五種金屬還能開采年限(根據儲藏量和目前消 耗速度確定)的統(tǒng)計數據(如圖所示)。請你結合圖示,提出一條金屬資源 開發(fā)利用的合理化建議: 。,答案 (1)Ag(或銀) (2)Fe+2AgNO3 Fe(NO3)2+2Ag或Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag或 Al+3AgNO3 Al(NO3)3+3Ag (3)合理開采金屬礦物(或回收利用廢舊金屬或使用金屬代用品等),解析 (1)Au、Cu均為氫后金屬,均不能與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反 應,所以X應為Ag。(2)在金屬活動性順序中,排在Ag前的Al、Fe、Cu都 可與AgNO3發(fā)生置換反應。(3)金屬資源是有限的,保護金屬資源的措 施有:合理開采金屬礦物,回收利用廢舊金屬,使用金屬代用品等。,1.(2018天津河西質檢,3,)下列措施不能在一定程度上防止金屬 生銹的是 ( ) A.在金屬表面涂油或刷漆 B.在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的鉻 C.制成耐腐蝕的合金 D.用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜,答案 D 鋁制品表面的氧化鋁薄膜能起到保護內層金屬不被氧化的 作用,用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜,會加速金屬的銹蝕。,2.(2018廣東廣州第二中學月考,16,)光亮鐵釘在下列幾種情況下, 生銹最快的是 ( ),答案 A 鐵釘生銹是鐵釘與氧氣和水共同作用的結果,且食鹽水等會 加速鐵釘的銹蝕,故A中的鐵釘銹蝕最快。,3.(2016陜西師大附中一模,28,)某化學實驗小組的同學模擬高爐 煉鐵的反應原理進行實驗,裝置如圖8-3-8所示,請回答下列問題: 圖8-3-8 (1)該實驗的有關操作順序如下,其中表述合理的是 。 A.實驗開始時,先點燃酒精噴燈,后通入CO B.實驗開始時,先通入CO,后點燃酒精噴燈,C.實驗結束時,先熄滅酒精噴燈,后停止通入CO D.實驗結束時,先停止通入CO,后熄滅酒精噴燈 (2)按此原理,用含F(xiàn)e2O3 60%的赤鐵礦石800 t,理論上可煉出含雜質5% 的生鐵多少噸?(結果保留一位小數),答案 (1)BC (2)設理論上可煉出純鐵的質量為x。 Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2 160 112 800 t60% x = x=336 t 336 t(1-5%)353.7 t 答:理論上可煉出含雜質5%的生鐵353.7 t。,解析 (1)實驗開始時,先通入一氧化碳,排盡裝置內的空氣,以免加熱時 一氧化碳與空氣混合發(fā)生爆炸;實驗結束時,繼續(xù)通入一氧化碳直到玻 璃管冷卻,防止鐵粉在較高溫度下重新被氧化。(2)根據一氧化碳與氧 化鐵反應的化學方程式,由赤鐵礦中氧化鐵的質量可以計算出生成的純 鐵的質量,進而計算出生鐵的質量。,1.(2017河南鄭州一模,18,)AD是初中化學的常見物質,其轉化關 系如圖所示(部分反應物和生成物、反應條件已經略去),A、C常溫下 為無色氣體且組成元素相同,B、D均為黑色粉末,且D為世界上年產量 最大的金屬。請回答下列問題: (1)寫出反應的化學方程式: ; (2)反應的基本反應類型是 ;,(3)物質A的一種用途是 。,答案 (1)4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 (2)化合反應 (3)做燃料或冶煉金屬等,解析 根據題目中的信息,A、C常溫下為無色氣體且組成元素相 同,B、D均為黑色粉末,且D為世界上年產量最大的金屬及物質間的轉 化關系可知,A是一氧化碳,C為二氧化碳,B是四氧化三鐵,D是鐵粉。(1) 反應是一氧化碳還原四氧化三鐵生成鐵和二氧化碳;(2)反應是鐵 和氧氣點燃生成四氧化三鐵,該反應屬于化合反應;(3)物質A是一氧化 碳,可以做燃料或冶煉金屬。,2.(2016河北二模,28,)某化學小組的同學將一枚潔凈的鐵釘放入 食鹽水中(如圖,裝置氣密性良好)。一段時間后,觀察到裝置中右側導管 的液面升高,鐵釘生銹,試管底部有黑色固體物質。請你分析并回答: (1)液面上升的原因是 。 (2)黑色固體中一定含有碳,該結論也得到了小組同學的認可,理由是 。 (3)相信你一定在家中做過鐵釘分別在水、食鹽水中生銹的實驗,你的,結論之一是鐵釘在 (填“水”或“食鹽水”)中生銹快。,答案 (1)鐵釘生銹消耗了試管內的氧氣,使試管內壓強低于大氣壓(合 理即可) (2)鐵釘是鐵合金,含有碳 (3)食鹽水,解析 (1)鐵釘生銹是鐵釘與氧氣、水共同作用的結果,鐵釘生銹消耗 試管內的氧氣,使試管內的壓強低于大氣壓,所以裝置中右側導管的液 面升高。(2)鐵釘是鐵合金,含有碳,所以試管底部的黑色固體中一定含 有碳。(3)食鹽水能加快鐵釘的銹蝕速率。,1.(2018重慶中考B卷,11,)小明筆記中有一處錯誤,你認為是圖中 的哪一處 ( ) 圖8-3-9 A.a處 B.b處 C.c處 D.d處,答案 B 赤鐵礦的主要成分是氧化鐵;一氧化碳奪取了氧化鐵中的氧 發(fā)生了氧化反應;該反應的條件是高溫;該反應的反應物均為化合物,不 屬于置換反應。,2.(2018四川巴中中考,26,)用“W”型管進行微型實驗,如圖8-3- 10所示。下列說法錯誤的是 ( ) 圖8-3-10 A.a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏?B.a處實驗結束時先停止通入CO,后停止加熱 C.b處澄清石灰水變渾濁證明有二氧化碳生成 D.可利用點燃的方法進行尾氣處理,答案 B 一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,a 處紅棕色粉末變?yōu)楹谏?a處實驗結束時先停止加熱,后停止通入CO,直 至“W”型管冷卻,以防生成的鐵再次被氧化;二氧化碳能使澄清的石 灰水變渾濁,b處澄清石灰水變渾濁,證明有CO2生成;一氧化碳有毒,會造 成環(huán)境污染,可用點燃的方法進行尾氣處理。,3.(2017山東青島中考,6,)下列防銹措施不合理的是 ( ) A.鋼管存放在干燥的地方 B.用鹽水清洗菜刀 C.及時清除鐵制品表面的銹漬 D.在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬,答案 B 鋼管存放在干燥的地方,能防止銹蝕;用鹽水清洗菜刀,會加 快金屬的銹蝕;及時清除鐵制品表面的銹漬,有利于防止鐵制品的銹蝕; 在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬,能防止鐵管的銹蝕。,4.(2018浙江杭州中考,28,)小金為探究鐵制品銹蝕的條件,進行如 下實驗: 圖8-3-11 步驟1:利用圖8-3-11甲所示裝置,將干燥的O2從導管a通入U形管(裝置氣 密性良好。藥品如圖8-3-11甲所示);待U形管內充滿O2后,在導管b處連 接一活塞推至底部的注射器收集20 mL O2后在導管a處連接乳膠管并 用止水夾夾緊,如圖8-3-11乙所示。,步驟2:一段時間后,觀察U形管內的鐵絲,其現(xiàn)象如下表所示。,(1)步驟1中,檢查U形管內是否已充滿O2的方法是 。 (2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要 O2,在此實驗中能支持此條件的證據 是 。 (3)通過對比實驗現(xiàn)象,此實驗還可得出鐵制品銹蝕的條件是 。,答案 (1)將帶火星的木條放置在b導管口,若木條復燃,則證明U形管內 已充滿O2 (2)觀察到注射器活塞向左移動(或注射器內O2體積減少) (3)水分和金屬的內部結構,解析 (3)對比處的現(xiàn)象可知,鐵制品銹蝕的條件之一是需要水分; 對比處的現(xiàn)象可知,鐵制品是否銹蝕與金屬的內部結構有關。,5.(2015海南中考,24,)海南石碌鐵礦,其礦石主要成分為Fe2O3。 煉鐵的化學方程式為Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。請計算:某鐵礦石,其 中含F(xiàn)e2O3的質量為16 t,理論上可以煉出鐵的質量為多少?,答案 解:設理論上可以煉出鐵的質量為x Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 16 t x = x=11.2 t 答:理論上可以煉出鐵的質量為11.2 t。,解析 根據一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式,利用氧化鐵的質量列式 計算出鐵的質量。,1.(2018江蘇揚州中考,20,)銅元素有多種氧化物,如CuO、Cu2O。 稱取14.4 g 僅含Cu、O兩種元素的固體樣品、采用如下裝置實驗(夾持 裝置省略)。測得實驗前后裝置B增重4.4 g。下列說法正確的是 ( ) A.裝置B的作用是吸收反應生成的H2O和CO2,B.實驗開始前應先關閉K2,打開K1,通一段時間CO C.根據實驗數據進行計算,可以確定該固體為Cu2O D.若缺少裝置C,則實驗所得Cu、O個數比偏高,答案 BC 固體樣品中僅含Cu、O兩種元素,反應不會生成水;由于一 氧化碳是具有可燃性的氣體,實驗開始前應先關閉K2,打開K1,通入一段 時間的一氧化碳,以便排出玻璃管中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;由題 意可知裝置B增重4.4 g,即反應生成二氧化碳的質量為4.4 g,由質量守恒 定律可知,銅的氧化物中氧元素的質量是4.4 g =1.6 g,所以銅原子 與氧原子的個數比是 =21,則該固體為Cu2O;若缺少 裝置C,裝置B增加的質量偏大,所得Cu、O個數比偏低。,2.(2016吉林中考,16,)下圖為鐵制品循環(huán)利用的示意圖,根據圖示 回答: (1)“”“”“”中,一定發(fā)生化學變化的是 (填序號); (2)不能用鐵制容器盛放硫酸銅溶液的原因是 (用化學方程式表示); (3)廢舊金屬“循環(huán)利用”的意義是 (寫一點即可)。,答案 (1) (2)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (3)節(jié)約金屬資源,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念(或保護金屬資源或節(jié)約能源 或減少對環(huán)境的污染,只要符合題意即可),解析 (1)鐵礦石煉成生鐵,有新物質生成,發(fā)生化學變化;(2)Fe能和Cu- SO4溶液反應,反應的化學方程式為Fe+CuSO4 Cu+FeSO4;(3)廢舊金 屬的循環(huán)利用可以節(jié)約金屬資源,節(jié)約能源,減少對環(huán)境的污染等。,1.在實驗室里,常用CO與氧化鐵的反應模擬煉鐵(裝置見圖8-3-12)。請 回答下列問題: 圖8-3-12 (1)玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是 。,(2)實驗中,玻璃管內紅棕色的固體逐漸變?yōu)?色,澄清的石灰水 變 。 (3)處理尾氣常用 (填“燃燒”或“直接排入空氣”)法,有關的化 學方程式是 。 (4)下列對該實驗的敘述,不正確的是 (填字母)。 a.實驗開始,必須先通一會兒CO b.實驗結束,要先熄滅酒精噴燈 c.檢驗反應的固體產物,可以使用稀鹽酸或硫酸銅溶液 d.本實驗中通入8.4 g 的CO,能生成11.2 g 的鐵,(5)按圖8-3-12所示裝置進行模擬煉鐵時,難以及時知道玻璃管內的空氣 是否排完,這樣在加熱時就容易發(fā)生爆炸事故。化學興趣小組在老師指 導下,設計出圖8-3-13所示裝置。 圖8-3-13 已知長柄V型玻璃管屬微型儀器,其容積約是20 mL。實驗開始,通過 注射器向長柄V型玻璃管里緩緩通入 mL CO,就能基本上排完玻璃 管內的空氣。,該裝置與圖8-3-12所示裝置相比,優(yōu)點很多,請你寫出其中的1條: 。,答案 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)黑 渾濁 (3)燃燒 2CO+O2 2CO2 (4)d (5)20 節(jié)約藥品(或提高了安全性或操作方便等),解析 本題結合對一氧化碳還原氧化鐵實驗裝置的探究與改進,考查了 具有一定探究與創(chuàng)新精神的核心素養(yǎng)。(1)在高溫條件下,一氧化碳能 將氧化鐵還原為鐵,同時生成二氧化碳。(2)氧化鐵是紅棕色粉末,在高 溫的條件下被一氧化碳還原為鐵,顏色變?yōu)楹谏?生成的二氧化碳能使 澄清石灰水變渾濁。(3)CO有毒,不能直接排入空氣,CO具有可燃性,所 以處理尾氣通常采用燃燒的方法。(4)實驗開始,必須先通一會兒CO,防 止一氧化碳與玻璃管中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸;實驗結束,要先熄滅 酒精噴燈,通一氧化碳至玻璃管冷卻至室溫,防止鐵被重新氧化;檢驗反 應的固體產物鐵,可以使用稀鹽酸或硫酸銅溶液,因為鐵可與稀鹽酸反 應產生氫氣,可與硫酸銅反應生成紅色的銅;在實驗開始和結束時均要 通一段時間CO,因此本實驗中通入8.4 g CO,生成鐵的質量小于11.2 g。,(5)實驗開始時,為防止一氧化碳與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,要將空氣 排盡,所以通入一氧化碳的體積為20 mL;該裝置與圖8-3-12所示裝置 相比,具有節(jié)約藥品,操作方便,提高了安全性等優(yōu)點。,2.圖8-3-14是初三某班同學探究鐵生銹實驗不斷完善優(yōu)化的過程。 圖8-3-14 (1)優(yōu)化實驗時將中自來水換為蒸餾水,目的是 。 (2)優(yōu)化實驗時增加是為了證明鐵生銹與空氣中的 (填化學式) 有關。,(3)實驗在軟塑料瓶中完成,一周后可觀察到鐵釘生銹, , 同時鐵釘靠近水面部分銹蝕最厲害。由此可知:鐵生銹實際是鐵與 (填化學式)共同作用的結果。 (4)實驗還可用來完成 (填實驗名 稱)。,答案 (1)排除水中溶有的氧氣、消毒劑等物質的干擾 (2)O2 (3)塑料瓶變癟 O2、H2O (4)測定空氣中氧氣的含量實驗,解析 本題通過探究鐵生銹實驗的完善與優(yōu)化,考查了具有實驗探究與 創(chuàng)新意識的學科素養(yǎng)。(1)自來水換為蒸餾水,目的是排除水中溶有的 氧氣、消毒劑等物質的干擾。(3)鐵生銹是鐵和氧氣、水共同作用的結 果;反應后塑料瓶中的壓強變小,塑料瓶變癟。(4)實驗可用于測定空 氣中氧氣的含量。,(2018北京豐臺一模)暖貼發(fā)熱利用了鐵粉生銹放出熱量的原理,某小組 同學設計并進行實驗,探究鐵生銹的條件及影響生銹速率的因素。 .探究鐵生銹的條件 (1)由實驗B和C得出鐵生銹需要與水接觸,畫出實驗C的實驗裝置圖。,(2)證明鐵生銹需要與氧氣接觸的實驗現(xiàn)象是 。 .探究影響鐵生銹速率的因素 【查閱資料】暖貼的發(fā)熱材料主要有鐵粉、活性炭、食鹽、水等物 質。 【猜想假設】 1.活性炭能加快鐵粉生銹的速率。,2.食鹽能加快鐵粉生銹的速率。 【進行實驗】下表是2 g 鐵粉、5 g 水與不同量活性炭、食鹽均勻混合 后,在10分鐘內溫度上升的實驗記錄。,【解釋與結論】 (3)表中x的值為 。 (4)對比實驗1和3,得出的結論是 。 (5)欲得出結論“活性炭與食鹽同時存在會大幅度加快鐵生銹速率”, 需要對比 (填實驗編號)。 【反思與評價】 (6)下列說法正確的是 。 A.暖貼在使用前要密封保存 B.暖貼使用后剩余物可以回收利用 C.利用鐵生銹的原理,鐵粉還可用于食品保鮮,答案 (1) (2)A中鐵釘不生銹,B中鐵釘生銹 (3)0 (4)食鹽能加快 鐵粉生銹的速率 (5)2、3、4或1、2、3、4 (6)ABC,解析 本題通過對鐵生銹的條件及影響鐵生銹速率的因素的探究,考查 了能尊重事實和證據,具有獨立思考能力的核心素養(yǎng)。(1)由實驗B和C 得出鐵生銹需要與水接觸,則C中鐵釘只與干燥的空氣接觸。(2)A中鐵 釘不生銹,B中鐵釘生銹,可證明鐵生銹需要與氧氣接觸。(3)設計實驗 時要注意控制變量,故x是0。(4)對比實驗1和3,可以得出食鹽能加快鐵 粉生銹的速率。(5)要得出結論“活性炭與食鹽同時存在會大幅度加快 鐵生銹速率”,可以比較2、3、4或1、2、3、4。(6)暖貼在使用前要密 封保存,否則會因鐵粉發(fā)生銹蝕而失效;暖貼使用后剩余物可以回收利 用;利用鐵生銹的原理,鐵粉還可用于食品保鮮。,