金属资源的利用和保护专题复习(含解析)
1、某化学课外活动小组,对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究,设计了如图所示的实验,据此回答下列问题:
(1)一周后,观察到编号为 的试管中的铁钉锈蚀严重.
(2)常温下,铁生锈是铁跟 和 等物质相互作用的结果,铁锈的主要成分是 (化学式表示).
(3)如何防止家庭中常用的铁制品生锈,简单易行的方法有(列举一种) 。
答案 (1)B(2)O2,H2O,Fe2O3(3)在铁制品上涂上一层油漆
2、铁在潮湿的空气里会发生锈蚀,证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是( )
A.①② B.①③ C. ②③ D.①②③
答案 解:铁生锈的条件是与水和氧气直接接触,要想证明铁生锈时,氧气一定参加了反应,就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水,没有氧气下的实验.实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应,实验②是铁只与水接触的反应,实验③是铁只与氧气接触的反应.要想证明铁生锈时,氧气一定参加了反应,就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水,没有氧气下的实验.所以①②.
故选A
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3、如下图所示,先在锥形瓶中放入几小片已除去锈斑的铁丝网,然后向其中加入3~4mL浓食盐水润湿铁丝网,塞紧带导管的单孔塞,导管另一端伸入水中.若干分钟后,请你观察并回答:
[实验现象及相应解释]:
请写出你观察到的现象并作出相应解释:
(1) ;其原因是 .
(2) ;其原因是 .
[得出结论]:
由此实验你得出结论: .
答案 解:(1)食盐能加快铁的锈蚀,故能看到铁丝网生锈,故填:铁丝网生锈,铁与氧气和水相互作用生成铁锈.
(2)铁生锈消耗锥形瓶中的氧气,使瓶内的压强变小,在大气压的作用下,水沿导管上升,故填:导管内的液面上升,锥形瓶中的氧气与铁反应后,瓶内气压减小.
实验结论是:铁在有水(或其他盐溶液)存在下,易与空气中的氧气反应而被锈蚀.
4、铁画是我国工艺美术百花园中的一朵奇葩.它以钢材为主料,经锻打、焊接、酸洗和上漆等多道工艺制成.下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A.铁画应悬挂在干燥的环境中
B.经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈
C.给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D.所用的主要材料﹣﹣低碳钢,有较好的锻轧性能,它不属于铁的合金
答案 解:A、铁画悬挂在干燥的环境中不容易生锈.故A正确.
B、铁锈的成分为氧化铁,能用稀盐酸除去铁画上的铁锈.故B正确.
C、给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀.故C正确.
D、所用的主要材料﹣﹣低碳钢,有较好的锻轧性能,它属于铁的合金.故D不正确.
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故选D.
5、我国是世界钢铁产量最大的国家,如果炼铁的主要原料是磁铁矿,所用还原剂为一氧化碳。请回答:
(1)上述炼铁的反应不是置换反应的理由是: 。
(2) 根据化学方程式计算:用含Fe3O460%的赤铁矿石800t,理论上可炼出纯铁多少吨?
(1)上述炼铁的反应不是置换反应的理由是:
。
(2) 根据化学方程式计算:用含Fe3O460%的赤铁矿石2320 t,理论上可炼出纯铁多少吨?
答案 (1)由化学方程式可知,反应物中没有单质,故不属于置换反应;故答案为:反应物中没有单质;
(2).设理论上可炼出纯铁的质量为x.
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
800t×60% x
∴ ,解之得:x=336t.
答:理论上可炼出纯铁336t.
6、某化学兴趣小组的同学将一枚生锈的铁钉放入稀盐酸中,如图所示,一段时间后,进行观察。请你一起参与分析。
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【观察现象】①铁锈逐渐溶解,铁钉表面有气泡产生;
②液体由无色逐渐变成黄色;③试管底部有少量黑色固体物质;④右边烧杯内导管有气泡冒出。
通过上述实验现象,你会提出哪些问题?(请列举两条)
答案 【解析】提出的问题要与实验有关,最直接的问题是“铁锈为什么会溶解?”“产生的气体是什么?”“液体为什么变黄色?”“黑色固体的成分是什么?”等。
答案:①铁锈为什么会溶解?②液体为什么变黄色?(答案不唯一,合理即可)
7、全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的1/4。某学生想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水,他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中,进行研究。
(1)如图所示,在每支试管中画出并标明所需的物质和用品。
(2)一周后,编号为 的试管中铁钉最易生锈。
(3)常温下铁生锈的实质是铁与 和 等物质发生的化学反应。
(4)比较吐鲁番盆地和海南岛两地,铁生锈相对较慢的地区是 ,理由是 。
(5)铁锈覆盖在铁制品表面,但不能阻止铁制品继续被锈蚀的原因是
(填序号)。
①铁锈能与内部的铁继续发生反应
②铁的活动性非常强
③铁锈很疏松,会把空气和水分保留在钢铁制品的表面
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(6)A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是 。
答案 【解析】铁生锈的条件是铁同时与空气和水接触。因此,可创设三个不同的环境:①有水而没有空气;②有空气而没有水;③有水也有空气,比较三个环境中铁钉生锈的快慢。吐鲁番地区气候干燥,铁不易生锈;海南岛气候湿润,铁在此环境下易生锈。铁锈疏松多孔,不仅不能防止钢铁制品与空气、水接触,还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面,进一步加剧钢铁的锈蚀,所以钢铁制品表面生的铁锈应及时除去。久置的蒸馏水中会溶有一定量的氧气,通过加热煮沸可以除去水中溶解的氧气。
答案:(1)如图所示
(2)B
(3)氧气 水
(4)吐鲁番盆地 吐鲁番盆地气候干燥
(5)③
(6)除去水中溶解的氧气
8、铁暴露在空气中会生锈。不知道你注意了没有,将苹果切开不久,果肉上就会产生一层咖啡色的物质的,也好像是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想①:可能与空气没有关系,只是果肉内物质自身互相反应而“生锈”。
猜想②:可能是果肉中的物质与空气中氧气作用而“生锈”。
猜想③:可能是果肉中的物质与空气中氮气作用而“生锈”。
猜想④:可能是果肉中的物质与空气中二氧化碳作用而“生锈”。
猜想⑤:可能是果肉中的物质与空气中氧气作用而“生锈”,并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
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【收集证据】
(一) 查阅资料:已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的一种物质发生了反应,生成咖啡色物质。
(二) 实验探究:针对上面的猜想①至猜想⑤,化学活动小组依次设计了实验方案,进行了实验验证,并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案,填写在下表中。
猜想
可行的实验方案
观察到的实验现象
猜想①
将一小块果肉浸入蒸馏水中,观察现象
果肉表面不变色
猜想②
果肉表面变色
猜想③
果肉表面不变色
猜想④
果肉表面不变色
猜想⑤
温度高的先变色
【得出结论】 。
【反思与评价】
(1)在②~⑤四种猜想中,你认为猜想 (填代号)最不合理,原因是 。
(2)在验证猜想①时,同学们发现,如果水果与空气隔绝,果肉放在水中时间长了也会变色,其原因是: 。
【应用】根据上述结论,要防止果汁变质,果品加工厂在加工和保存果汁时可采用的措施是: 。
答案 【收集证据】(二)
猜想②:将一小块果肉放入盛氧气的集气瓶中,观察现象
猜想③:将一小块果肉放入盛氮气的集气瓶中,观察现象
猜想④:将一小块果肉放入盛二氧化碳的集气瓶中,观察现象
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猜想⑤:将两小块果肉分别放入两个小烧杯中,在把两烧杯分别漂浮于冰水和热水中,观察现象
【得出结论】苹果“生锈”跟氧气有关,且温度越高,“生锈”越快。
【反思与评价】(1)③,氮气的化学性质不活泼;
(2)水中溶解了少量的氧气。
【应用】密封低温保存。
9、某同学模拟炼铁原理,用如图所示装置进行实验(玻璃管中Fe2O3质量为16g,瓶中NaOH溶液质量为186.8g,假设每个装置反应是彻底的)。
(1)硬质玻管中反应的化学方程式为 ,
可证明有铁生成的现象或实验有 (填序号)。
①红色固体变黑 ②瓶中NaOH溶液变浑浊
③导管末端处有蓝色火焰 ④用磁铁靠近玻璃管上方
⑤取少许反应后的固体物质加入适量的稀盐酸
(2)反应中生成的CO2质量为 g。
(3)实验结束后瓶中所得溶液溶质的质量分数为多少?
答案
10、钢铁在生产、生活中有着广泛的应用。
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⑴钢铁属于_________(填“纯净物”或“混合物”);钢铁在空气中锈蚀是铁跟空气中的水蒸气和_________共同作用的结果。为了防止钢铁的锈蚀,人们除采用在其表面涂油漆的方法外,还可_________(任填一种方法);工业上用稀盐酸除去铁锈(主要成分为Fe2O3),写出该反应的化学方程式:_________________________。
⑵某钢铁厂为分析赤铁矿中Fe2O3的质量分数:准确称取20g样品,在高温条件下用足量CO气体还原,充分反应(假设其他杂质不与CO反应)后冷却、称重,质量为15.2g。计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
答案
11、控制变量法是实验探究的重要方法。利用下图所示的实验不能实现探究目的的是( )
A.甲图中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关
B.甲图中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关
C.乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
D.乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触
答案 A
12、学好化学可以帮助我们分析和解决生产、生活中的问题.
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(1)为了全民的健康,我国推广使用强化铁酱油,这里的“铁”指的是 (填“单质”、“元素”或“原子”)。
(2)校园内铁制车棚易生锈,写出一种防止其生锈的方法: ;同样是金属,为什么金属铝露置在空气中不容易被腐蚀?
答案 (1)元素 (2)在车棚表面喷漆 铝与氧气反应生成一层致密的氧化膜
13、将一根干燥的铁丝弯成如下图所示的形状,并将其两端分别插入盛有水
的烧杯甲中和盛有植物油的烧杯乙中,放置数天后,观察铁丝A、B、C三
处表面发生的变化是否相同?若有不同,则A、B、C三处各有什么现象?
答案 不同,A处有铁锈生成且最严重,B处有铁锈生成,
C处无明显变化
14、随着人们生活水平的不断提高,汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。
(1)在汽车电路中,经常用铜作导线,这是利用了铜的 性。
(2)车体多用钢材制造。其表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与 接触而生锈。
(3)工业上用CO还原赤铁矿(主要成分:氧化铁)冶炼金属铁的化学方程式为 。
(4)化学兴趣小组的同学欲测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
Ⅰ.甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合,用下图所示装置(尾气处理部分省略未画)以合理的操作步骤测定(假设杂质始终不发生变化)。
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①实验中持续通入干燥的氮气。加热前缓缓通入一段时间,其作用是 。
②反应结束后,甲同学熄灭了喷灯的火焰后,马上停止通入N2,他的操作对吗?请判断并说明理由 。
③如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的,那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将 (选填“偏大”、“偏小”或“准确”),原因是 。
Ⅱ.乙同学取矿石样品10g,加入足量稀盐酸,完全反应后,共用去稀盐酸109.5g,过滤得到滤渣2 g(假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应)。请你和乙同学—起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数。(请写出计算过程)
答案 (1)导电性 (2)水和氧气 (3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(4) Ⅰ.①将装置内的空气排尽
②不对,b 中的NaOH 溶液会倒吸入a 中造成硬质玻璃管破裂
③偏小; 氢氧化钠增加的质量因一氧化碳的生成和气体带走的水蒸气而偏小;
(合理答案均给分)
Ⅱ. 铁矿石中,Fe2O3 %=(10g-2g)/10g×100% =80% (1分)
设生成FeCl3的质量为x 。
Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O (1分)
160 325
8g x
160:325=8g:X ,
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X=16.25g (1分)
反应后溶液中,FeCl3 %=16.25g/(8g+109.5g) ×100% =13.8% (1分)
15、食品保鲜剂可以有效地防止食品的腐败变质。食品保鲜的措施有添加防腐剂、充填保护气体、放置干燥剂和脱氧保鲜剂等。一次,小明在食用盒装月饼时,发现用于保鲜的小纸袋中盛放着一种灰黑色粉末,几天后,看到灰黑色粉末已经变成红棕色。请回答:
①小纸袋中盛放的可能是____________________(填序号);
A. 氮气 B. 生石灰 C. 还原性铁粉 D. 无水硫酸铜
②为什么这种物质能起到保鲜作用?_______________________
答案
16、化学反应往往需要在一定条件下进行。通过控制或改变反应条件,可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下图所反映的措施中,能加快其化学反应速率的是:( )
答案 C
16、⑴ 从能源是否可以循环再生的角度看,可以将能源分为可再生能源和不可再生能源,譬如 就是不可再生能源。日益严峻的能源危机促进了可再生能源的研究。有专家提出:如果能够利用太阳能使燃料燃烧产物,如CO2、H2O、N2等重新组合(如右图),可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为 能。
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⑵ 试根据右图所示写出氨气作为燃料燃烧的化学方程式:
。
⑶ gCH3OH(甲醇)中碳元素质量与16g甲烷中碳元素质量相等。
⑷ 多晶硅是单质硅的一种形态。在太阳能利用上,多晶硅发挥着巨大的作用。多晶硅属于 。
A.复合材料 B.无机材料 C.合成材料
答案 (1)煤炭或石油、天然气(答案合理给分)(1分)热能(1分)
(2)4NH3+3O22N2+6H2O(2分)(3)32g(1分)(4)B(1分)
17、我们的生活离不开化学。 为了防止食品腐败,在许多食品包装盒中都有一包黑色粉末。这种粉末是一种除氧剂。该粉末没有失效时呈黑色,失效后带有红棕色。为了确定该粉末的成分,刘明做出了以下的猜想:
猜想1:该粉末是木炭粉 猜想2:该粉末是铁粉
猜想3:该粉末是木炭粉和铁粉的混合物
刘明取没有失效的该粉末,分别用不同的方法进行如下实验,填写表中空格。
试验操作
试验现象
猜想是否成立
实验1
加入足量的硫酸铜溶液
黑色粉末变成红色
猜想1:
实验2
加入足量的
黑色粉末逐渐溶解,有大量的气泡产生
猜想2:成立
实验3
用磁铁吸引
粉末被全部吸引
猜想3:
交流与反思:
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(1)写出实验2中发生的化学方程式_______________________,该反应属于_______反应。
(2)根据失效后的颜色判断,该粉末失效的原因是 ,变质后得到的红棕色粉末的主要成分是 (填物质的化学式)。
答案 试验操作
试验现象
猜想是否成立
实验1
猜想1:不成立
实验2
稀盐酸或稀硫酸
实验3
猜想3:不成立
(1) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或 Fe+ H2 SO4 =FeSO4+H2↑, 置换 。
(2) 铁与空气中的氧气和水反应生成了铁锈 , Fe2 O3
18、某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理实验,其装置如下图所示。
① A处的现象是 ;发生反应的化学方程式为 。B处的现象是 ;发生反应的化学方程式为 。
② C处酒精灯的作用是 。
答案 ①红色固体变成黑色 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
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②把有毒气体CO转化成CO2,防止污染空气
19、化学反应往往需要在一定条件下进行。通过控制或改变反应条件,可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下图所反映的措施中,能加快其化学反应速率的是:( )
答案 C
20、某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究,该红色粉末可能由Cu 、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能是:①Cu ②Fe2O3 ③Cu和Fe2O3
【查阅资料】(1)白色无水CuSO4遇水变蓝
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
[甲组同学]:定性检测该红色粉末的物质组成
(1)小云取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,充分振荡后观察,发现固体全部溶解,得有色溶液。则猜想 一定不成立,写出其中盐酸参与的化学方程式为 。
(2)小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到铁丝表面有
红色固体出现,得出猜想③成立,写出生成红色固体的化学方程式是 。
[乙组同学]:定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤:小晨称取该红色粉末5.0g
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装入硬质玻璃管中,按下图进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再高温加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关物质的总质量(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计),其数据如下表:
反应前
反应后
Ⅰ
组
玻璃管和红色粉末的总质量为48.3 g
玻璃管和固体物质的总质量为47.1 g
Ⅱ
组
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6 g
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9 g
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的目的是 。
A装置中发生反应的化学方程式为 。
B装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为 。
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。
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【拓展延伸】对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤:小渊同学取该洗气瓶内溶液50克,逐滴加入氢氧化钙溶液至无沉淀析出,共得沉淀5克。试计算:洗气瓶内的溶液中碳酸钠的质量分数。
答案 (1)① Fe2O3+6HCl= 2Fe Cl3+3H2O(2)Fe+CuCl2 =FeCl2+Cu高温
【交流讨论】 (1)赶跑玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2)80%(3)将尾气收集或燃烧掉
【拓展延伸】
10.6%
21、随着人们生活水平的不断提高,汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。
⑴铝是一种活泼的金属,请用化学符号表示三个铝离子_________,但铝制品又有较强的自我保护能力,原因是________________________。
⑵在汽车电路中,经常用铜作导线,这是利用了铜的_________性。
⑶车体多用钢材制造,其表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与__________接触而生锈。
⑷工业上用CO还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)冶炼金属铁的化学方程式为:
________________________________________________
答案
22、科学的核心是研究,科学课程通过科学探究的方式,让我们亲历科学活动,体现科学的发现过程和方法。下面是重庆一中初三某班学生探究铁生锈实验不断完善优化的过程。
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(1)优化实验时将Ⅰ中自来水换为蒸馏水目的是排除水中溶有的氧气、消毒剂等物质的干扰。
(2)优化实验时增加Ⅳ是为证明铁生锈与空气中的 (填化学式)有关,
请在方框内再补充一个实验,探究铁生锈是否与空气中的二氧化碳有关。
下面事实能说明铁生锈与空气中另外一些成分无关的有 (填序号)。
①焊接金属时稀有气体可作保护剂 ②制作灯泡时氮气可作填充剂
③稀有气体可作有色光源 ④氮气可制氮肥
(3)实验Ⅴ在软塑料瓶中完成的,一周后可观察到铁钉生锈, ,同时铁钉靠近水边附近部分锈蚀得厉害。
由此可知:铁生锈实际是铁与 (填化学式)共同作用的结果。
(4)实验Ⅵ还可用来完成 (填实验名称)。
答案
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23、结合下列有关铁的实验,回答有关问题:
(1)铁丝在氧气中燃烧的实验:
点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,观察现象.这根火柴的作用是 ;为了防止集气瓶底炸裂,应采取的方法是 。
(2)如图是探究铁钉锈蚀条件的实验:
①A中植物油的作用是 ;
②一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 。
答案
24、早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:
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A B C
(1)A中观察到的现象是 。写出CO还原Fe2O3的化学方程式 ;
(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ;方程式
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是
答案 红色粉末变黑 3CO+Fe2O3=高温==3CO2+2Fe
石灰水变浑浊 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O
点燃尾气,防止污染大气
25、化学是一门以实验为基础的自然科学,初中化学课上做过许多实验,根据下列三个实验,回答问题:
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(1)A实验中先 ,再点燃氢气,以免发生爆炸.氢气燃烧的化学方程式是 .
(2)B实验中开始时U型管两端的红墨水液面相平,一段时间后,能观察到液面 端上升(填a或b),其原因是 .
(3)C实验中将氯化钠溶液蒸发至 后,应停止加热,并用玻璃棒继续搅拌,利用余热将余下溶液蒸发至干.
答案 分析:(1)氢气具有可燃性,为防止发生爆炸,点燃氢气前应先检验氢气的纯度;氢气在点燃的条件下与氧气反应生成水,其化学反应方程式为:2H2+O22H2O.
(2)铁钉处在潮湿的空气中易生锈,消耗了密闭试管内的氧气,使试管内压强减小,外界大气压不变,故U型管b端液面下降,a端侧液面上升.
(3)进行蒸发操作时,C实验中将氯化钠溶液蒸发至出现较多的固体后,应停止加热,利用余热将余下溶液蒸发至干
26、矿物储量有限,而且不可再生。根据已探明的一些矿物的储藏量,并根据目前这些金属和消耗速度科学家初步估计一些矿物可开采年限如下图所示:
(1) 请你联系实际,作为时代的主人,看了上图后,想一想你有哪些感悟
__________________________________________
(2)你提出一条节约资源的建议:
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答案 金属资源储量有限,我们应该珍惜金属资源。合理开发、综合利用等等(合理即可)
27、在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
实验① 实验② 实验③
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)铝比铁活泼,但铝难腐蚀,原因是 。
(4)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的腐蚀外,你还有什么合理的建议
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。(答一点即可)
答案 【实验结论】氧气和水蒸气
【实验思考】(1)1/5(21%)(2)试管内空气体积减小(或试管内液面上升)
(3)易生成一层致密的氧化物保护膜,阻止铝不再被氧化
(4)回收利用(有计划合理地开采矿物;废旧金属的回收利用;寻找金属的替代品等合理答案均可)
28、硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeO等)是工业生产硫酸的废渣,利用硫铁矿烧渣制备铁红(氧化铁)等产品的部分流程如下图所示:
⑴ 硫铁矿烧渣是 物(填“纯净”或“混合”)。
⑵请写出反应炉中CO与Fe3O4反应的化学方程式 ;
⑶ 溶液D中的溶质主要是 (填化学式);
⑷ 实验室完成操作①,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)
⑸ 气体C的主要成分是 ; 你认为对气体C最佳的处理方法是 。
A.冷却后排入空气 B.燃烧后排放 C.再通入反应炉
⑹ 为了检验FeCO3固体是否洗涤干净,可以向最后的洗出液中加入
A.硝酸钾溶液 B.氯化钡溶液 C.氯化钠溶液
⑺ 在空气中煅烧FeCO3生成Fe2O3与CO2,该反应的化学反应方程式为 。
答案 ⑴混合 ⑵4CO+Fe3O4 高温 3Fe+4CO2 ⑶FeSO4 和H2SO4⑷漏斗⑸CO(一氧化碳) C ⑹ B
⑺4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO
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29、下图是一盏废旧台灯,某实验小组的同学利用它进行观察分析并完成相关实验。
(1)小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀,原因是铁与空气中的 等发生了化学反应。
(2)小红发现铝箔反光片呈银白色,无锈迹,原因是铝表面有一层致密的氧化膜,生成该氧化膜的化学方程式为 。
(3)铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。为了验证三者的金属活动性顺序,小志从实验室领来氯化铝溶液、硫酸铜溶液,并利用台灯提供的一种金属进行实验,即达到了实验目的。实验中发生反应的化学方程式为 。
答案 铝不易生锈的原因是铝在空气中会生成一层致密的氧化膜;排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
30、将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述①铁钉表面有气泡产生;②溶液由无色逐渐变为浅绿色;③铁钉质量减轻;④溶液质量减轻。其中正确的是
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.①②③④
答案 A
31、如图为常用的铁锅,回答下列问题.
(1)铁锅手柄上的塑料属于 (填“无机”或“有机”)材料;
(2)生活中用铁做成铁锅,是利用铁的 性;
(3)金属材料一般易腐蚀.每年腐蚀的钢铁约占世界年产量的四分之一.
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请你列举一条防止铁生锈的措施 ;
(4)铝制品的抗腐蚀能力较铁制品强,原因是 .
答案 分析:(1)有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,所以铁锅手柄上的塑料属有机材料;
(2)铁具有良好的导热性,所以生活中用铁做成铁锅,是利用铁的导热性;
(3)铁的生锈条件是水与氧气共存,故防止铁的生锈可以控制这些条件,常用的防锈方法是涂油漆或保持金属表面干燥等;
(4)由于铝易形成氧化铝的保护膜,阻碍了铝的进一步氧化,所以铝制品的抗腐蚀能力较铁制品强
32、某同学使用如图所示装置进行一氧化碳与氧化铁反应的实验。请回答有关问题。
(1)有下列实验步骤:a.加热;b.通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空:实验开始时,应先 ,然后 。
(2)实验进行一段时间后,A装置中出现的现象为 ,说明有 生成;B装置中出现的现象为 ,说明有 生成。
(3)由上述实验可知,一氧化碳具有 性,因此,它在工业上常用来 。
(4)在C处放置一燃着的酒精灯,目的是 。
(5)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式: 。
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(6)①和②两个酒精灯先点燃 。
答案 (1)加热前先通一会儿一氧化碳,可排出装置内的空气,防止形成一氧化碳和空气的混合物,在受热时发生爆炸;
(2)由于反应中一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,因此玻璃管内的固体由红色变为黑色,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
(3)工业上利用一氧化碳的还原性将金属氧化物还原为金属单质,因此用于冶炼金属;(4)由于尾气中含有没反应的一氧化碳,直接排入空气中会造成污染,因此装置末端放一燃着的酒精灯,将CO燃烧掉;
(6)由于加热前先通一氧化碳,因此应先点燃②,可将这部分一氧化碳燃烧掉。
答案:(1)b a
(2)红色固体逐渐变成黑色 铁 澄清石灰水变浑浊
二氧化碳
(3)还原 冶炼金属
(4)将CO燃烧掉,防止CO排放到空气中污染空气
(5)B:CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
C:2CO+O22CO2 (6)②
33、以黄铁矿为原料(主要成分是FeS2)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:
⑴写出流程图中一种氧化物的名称___________。
⑵将黄铁矿粉碎,目的是___________________。
⑶流程中SO2转化为SO3的化学方程式为_________________________。
⑷实验室稀释浓硫酸应注意将__ ___(填“水”或“浓硫酸”)倒入 中。
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⑸炉渣(Fe2O3)在工业上可用来_________,请写出反应方程式 。
答案
34、全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件,他将干净的铁钉分别同时放入A、B、C三支试管中进行研究。
(1)请你帮助该学生完成下列实验设计的内容:
编号
操作方法
实验目的
A
加热烘干试管,小心放入铁钉,塞上塞子
探究铁在干燥空气中的生锈情况
B
放入铁钉,注入蒸馏水浸没铁钉,并用植物油液封
C
探究铁在有空气和水时的生锈情况
(2)一周后,编号为 的试管中的铁钉最易生锈。
(3)用相同材料制作,经过相同时间防锈处理的铁栏杆,安装在南方比安装在北方更易生锈,其原因是: 。
(4)在焊接铁管时,为了使接口更加牢固,常用稀盐酸清洗接口处的铁锈,该反应的化学方程式为
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。
答案
35、工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程,炼铁高炉中发生的主要反应有
①C+O2CO2
②Fe2O3+3H22Fe+3H2O
③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
④2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ ⑤CO2+C2CO
A.②③⑤ B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③
答案 B
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