课时训练(十一) 金属的冶炼、防护和回收
(建议限时:30分钟)
|夯实基础|
1.[2017·福建] 下列四支试管中,铁钉锈蚀最快的是 ( )
图Z11-1
2.[2018·玉林] 保护金属资源的有效途径,不包括下列的 ( )
A.合理开采矿物 B.寻找金属替代品
C.回收利用金属 D.禁止使用铁制品
3.[2018·长沙] 2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海。为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是 ( )
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
4.[2018·重庆B] 小明笔记中有一处错误,你认为是图中的哪一处 ( )
图Z11-2
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
5.[2017·长沙] 下列关于金属材料的说法不正确的是 ( )
A.常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面生成致密的氧化铝薄膜
B.铁在干燥的空气中容易生锈
C.硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝
D.金属资源的回收利用既保护了环境,又节约了金属资源
6.[2017·葫芦岛] 金属材料的研究和应用是化学学习的一个重要内容。
(1)为了探究铁制品锈蚀的条件做了如图Z11-3所示三个对比实验,一周后,B、C中无明显现象,A中的现象是 、 ,实验证明,铁制品锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果。
图Z11-3
(2)铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈,发生反应的化学方程式为 。
(3)2017年,葫芦岛市投放了若干辆共享单车,制造这种自行车使用了大量的铁合金,该合金与铁相比具有的优点是 。
7.[2018·河南] 如图Z11-4所示装置可以做CO还原Fe2O3
4
的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
图Z11-4
(1)写出B装置玻璃管内反应的化学方程式: 。
(2)从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法: 。
(3)若没有A装置,则该实验不能达到检验气体生成物的目的,请说明原因:
。
|能力提升|
8.[2017·眉山] 某同学用如图Z11-5装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是 ( )
图Z11-5
A.该实验装置应增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C.NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体
D.反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
9.
图Z11-6
[2017·安徽] 某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的稀氨水和稀醋酸用如图Z11-6所示装置完成表中实验,回答下列问题。
实验序号
①
②
③
④
实验
温度/℃
25
25
70
70
试剂
稀氨水
稀醋酸
稀氨水
稀醋酸
出现铁锈
所需时间
1天未
见锈蚀
5分钟
1天未
见锈蚀
1分钟
(1)铁锈的主要成分是 (填化学式)。
(2)实验②和④可探究 因素对铁制品锈蚀快慢的影响,试探究溶液酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是 (填序号)。
(3)根据表中实验现象得出的结论是
(写出一点即可)。
(4)除了上述影响铁制品锈蚀快慢因素外,还有 (写出一点即可)等因素,请设计实验方案:
。
4
10.[2017·杭州] 小金利用如图Z11-7所示装置进行甲、乙对比实验,探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
图Z11-7
(1)从实验安全角度考虑,图示装置还应采取的改进措施是 。
(2)完全反应后,两组的生成物均为黑色粉末(纯净物),分别用两组生成物进行以下实验:
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
称量黑色粉末质量/g
m1
m2
2
取黑色粉末,用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末,加入稀盐酸
全部溶解,有大量气泡
无明显
现象
4
取黑色粉末,加入足量CuSO4溶液
有红色物质生成
无明显
现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是 。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应,故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为 g,这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响,且均体现出CO的 (填化学性质)。
11.[2017·天津] 金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)A~G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质,B为红棕色粉末,C为无色气体,G为紫红色固体单质,它们的转化关系如图Z11-8所示。
图Z11-8
①写出化学式:A ;B 。
②反应Ⅱ的化学方程式为 。
③反应Ⅲ的化学方程式为
。
(2)用1600 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为多少? (结果精确到0.1)
参考答案
1.D [解析] 食盐水可以加快铁钉的锈蚀速率。
2.D
4
3.C [解析] 本题主要考查金属的锈蚀和保护。合金比纯金属耐腐蚀,用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件可以保证航母的使用寿命,A正确;刷漆可以隔绝氧气和水与金属接触,防止金属锈蚀,B正确;船体表面镀一层黄金,造价太高,C错误;给某些部位涂油,可以隔绝氧气和水与金属接触,能够防止金属锈蚀,D正确。
4.B [解析] 赤铁矿的主要成分是三氧化二铁,所以A不符合题意;一氧化碳是还原剂,发生的是氧化反应,不是还原反应,所以B符合题意;三氧化二铁和一氧化碳的反应条件是高温,所以C不符合题意;置换反应是指一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,而这个反应的反应物是两种化合物,不是置换反应,所以D不符合题意。
5.B
6.（1）铁丝生锈 试管内液面上升 氧气和水蒸气
（2）Fe2O3+3H2SO4Fe2（SO4）3+3H2O
（3）硬度大,耐腐蚀等
7.（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（2）在C装置的短导管处放一盏点燃的酒精灯（合理即可）
（3）A装置能吸收CO2,若没有A装置,则杂质中的CO2也能使Ca（OH）2溶液变浑浊,对检验气体生成物造成干扰
8.D [解析] 盐酸既可以与铁反应,也能与氧化铁反应,所以不能用加入盐酸并过滤的方法从铁和氧化铁的混合物中得到铁。
9.（1）Fe2O3（或Fe2O3·xH2O）
（2）温度 ①②（或③④）
（3）相同酸性环境下,温度越高,铁生锈越快
（4）氧气浓度 向图示装置中通入空气和氧气,然后观察铁锈出现的时间
[解析] （2）实验②和④可探究温度因素对铁制品锈蚀快慢的影响,试探究溶液酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是①②或③④。（3）根据表中实验现象可知在碱性环境下（实验①③）,铁钉不易生锈;在酸性环境下（实验②④）,温度越高,铁钉生锈越快。（4）通过分析可知,氧气浓度也会影响铁制品锈蚀的快慢,设计实验时,应采用控制变量法,通入空气和氧气,观察铁锈出现的时间。
10.（1）在装置末端尖嘴导管处,放置一盏燃着的酒精灯（合理即可）
（2）①Fe+2HClFeCl2+H2↑ ②4.64
（3）还原性
[解析] （1）CO有毒,所以装置最后要有尾气处理装置。（2）①甲组物质与酸反应有大量气泡出现,所以是铁粉与稀盐酸的反应。②乙组中生成Fe3O4,氧元素质量减少,但铁元素质量不变。Fe2O3中铁元素的质量为4.80 g××100%=3.36 g,生成Fe3O4的质量为=4.64 g。
11.（1）①C Fe2O3
②CO2+C2CO
③Fe+CuSO4FeSO4+Cu
（2）解:设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
160 112
1 600 t×80% x×96%
= x≈933.3 t
答:理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为933.3 t。
[解析] （1）由A为黑色固体单质,B为红棕色粉末,C为无色气体,可推断反应Ⅰ是碳还原氧化铁,则A是碳,B是Fe2O3,C是CO2,D是Fe,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则E是CO,反应Ⅲ是Fe+CuSO4FeSO4+Cu,则G是Cu,
4
反应Ⅳ是CO还原氧化铜,则F是CuO。
4
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