金属资源的利用和保护
一课一练·基础闯关
知识点铁的冶炼
1.(2017·重庆中考A卷)工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是 ( )
A.CO B.Fe2O3 C.CO2 D.Fe
【解析】选B。一氧化碳和氧化铁反应时,氧化铁失去氧,发生还原反应,一氧化碳得到氧发生氧化反应。
2.在炼铁时用到的还原剂是 ( )
A.焦炭 B.氢气
C.一氧化碳 D.二氧化碳
【解析】选C。碳具有还原性,但是在高炉中碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳是炼铁的还原剂。
3.(2017·重庆江津区一模)如图是一氧化碳还原氧化铁的实验。下列有关该实验的说法不正确的是 ( )
世纪金榜导学号00434027
A.该装置缺少尾气处理装置,会污染空气
B.点燃酒精喷灯前应持续通入CO防止发生爆炸
C.改用二氧化碳进行该实验也能看到完全相同的现象
D.利用反应前后固体质量之差能算出参加反应的一氧化碳的质量
【解析】选C。一氧化碳有毒,会污染环境,图中装置缺少尾气处理装置,会污染空气;实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的目的是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸;二氧化碳不具有还原性,不与氧化铁反应,改用二氧化碳进行该实验不能看到完全相同的现象;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,利用反应前后固体质量之差,能算出参加反应的一氧化碳的质量。
4.(2017·菏泽曹县质检)如图是工业炼铁示意图。
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世纪金榜导学号00434028
(1)焦炭的作用是提供热量和__________________。
(2)有铁生成的化学方程式为____________________。
(3)最后的尾气应如何处理______________________________。
【解析】工业炼铁中利用了焦炭的可燃性,提供热量,又利用其还原性,与二氧化碳反应生成一氧化碳气体;工业上炼铁主要是利用一氧化碳的还原性,在高温下与氧化铁反应生成铁与二氧化碳;一氧化碳有毒,不能直接排入空气中,可以将其点燃或收集起来,防止其污染空气。
答案:(1)生成一氧化碳气体
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)点燃(或收集起来)
知识点含杂质物质的有关计算
1.(2017·株洲中考)用1 000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是 ( )
世纪金榜导学号00434029
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【解析】选C。本题主要考查学生对含杂质物质计算的掌握情况。1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石中含有Fe2O3的质量为1 000 t×80%=800 t,
设炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
800 t x
= x==560 t
可炼出生铁的质量为≈577 t。
2.铝土矿的主要成分是氧化铝,常用来炼制铝合金。若要炼制含铝95%的铝合金108 t,假设在炼制过程中损失5%的铝元素,则理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量是(假设铝土矿的杂质中不含铝元素) 世纪金榜导学号00434030( )
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A.340 t B.204 t C.108 t D.120 t
【解析】选A。根据题意,铝土矿中所含铝元素的质量减去炼制过程中损失的5%的铝元素,即铝合金中所含铝元素的质量,利用这一等量关系,可由铝合金的质量计算出铝土矿的质量。设理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量为x,则[x×(1-40%)×]×(1-5%)=108 t×95%,x=340 t。
知识点金属的锈蚀与防护
1.(2017·沈阳中考)在下列情况下,埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是( )
A.在干燥、致密、不透气的土壤中
B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
【解析】选A。铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,三种物质接触越充分越易生锈,反之生锈越慢,所以在干燥、致密、不透气的土壤中铸铁管道腐蚀最慢。
2.(2017·福建中考)下列四支试管中,铁钉锈蚀最快的是 ( )
【解析】选D。铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触。A.缺少氧气,不易生锈;B.缺少氧气,不易生锈;C.同时与水、氧气接触,易生锈;D.氯化钠能加快铁的生锈。
3.下列防锈措施不合理的是 ( )
A.在自行车链条上涂油
B.在车船的表面喷涂油漆
C.在铁制水管表面镀锌
D.擦去铝锅表面的氧化膜
【解析】选D。在自行车链条上涂油、在车船的表面喷涂油漆及在铁制水管表面镀锌都能起到隔绝氧气和水的作用,铝表面的氧化膜具有保护作用,擦去铝锅表面的氧化膜,会导致内部的金属锈蚀。
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4.(2017·昌吉州阜康月考)下列关于保护金属资源的说法,正确的是 ( )
A.应及时回收废旧金属
B.应禁止开采金属矿物
C.应严禁使用金属材料
D.应大力寻找并开采金属矿物
【解析】选A。废旧金属回收,能节约金属资源,有利于保护金属资源;禁止开采金属矿物及严禁使用金属材料都是不切合实际的;应合理开采矿物,大力寻找并开采金属矿物,会浪费金属资源。
5.(2016·桂林中考)下列关于铁的说法,正确的是 ( )
世纪金榜导学号00434031
A.用水可以除去铁锈
B.铁在潮湿的空气中容易生锈
C.铁生锈不是缓慢氧化
D.铁部分锈蚀后没有回收价值
【解析】选B。铁锈的主要成分是氧化铁,不溶于水,也不与水反应,故不能用水来除铁锈,A错误;在潮湿的空气中,铁与氧气、水同时接触,容易生锈,B正确;铁生锈是铁与氧气发生的缓慢氧化反应,C错误;铁生锈后可回收重新利用,D错误。
6.(2017·平顶山一模)化学是一门实验科学,关注物质变化过程,探究物质变化的条件很有必要。某化学兴趣小组做了如图所示的实验,探究铁钉生锈的条件。世纪金榜导学号00434032
根据上述实验,回答下列问题:
(1)实验中,中间试管的实验目的是什么?
________________________________________________________________。
(2)请总结出铁制品发生锈蚀的主要条件并写出防止铁制品锈蚀的一种方法。__________________________________________________________________。
【解析】(1)中间试管是在水面上加了一层植物油,探究铁钉在隔绝氧气的条件下是否生锈。(2)铁在与水和氧气并存时易生锈,防锈就是破坏铁生锈的条件,可以在铁制品的表面刷漆、涂油等用来防锈。
答案:(1)探究铁钉在隔绝氧气的条件下是否生锈
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(2)铁制品同时与空气和水接触;在铁制品表面涂油来除锈(或其他合理答案)
【思维拓展题】
某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的主要反应原理,他们设计的实验装置如图所示。 世纪金榜导学号00434033
回答下列问题:
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式____________________________
__________________________________________________________________。
(2)实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是______________________________
__________________________________________________________________。
(3)图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是________________________________
________________________________________________________________ __,
实验时应先点燃第________个酒精灯。
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是__________________________________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳。(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊。(3)图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是提高温度;实验时应先点燃第②个酒精灯,防止排出的一氧化碳污染空气。(4)图乙中将未反应的一氧化碳进行点燃提供热量,能节约能源。
答案:(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)澄清的石灰水变浑浊 (3)提高温度 ②
(4)尾气一氧化碳可直接利用,节约能源
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