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一、金屬在自然界中的存在
1.金屬在自然界中的存在
在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的100多種元素中,有80多種是金屬元素,由于金屬原子最外層電子數(shù)較少,容易失去電子成為陽(yáng)離子,所以金屬大多數(shù)都以化合物的形式存在于自然界中,只有極少數(shù)不活潑金屬(如銀、金等)有單質(zhì)形式存在。
金屬元素在地殼中的含量由高到低的順序是:鋁>鐵>鈣>鈉>鉀。
2.常見的金屬礦石
金屬礦石
赤鐵礦
黃鐵礦
菱鐵礦
鋁土礦
黃銅礦
輝銅礦
磁鐵礦
主要成分
二、鐵的冶煉
1.一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)藥品
氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w
實(shí)驗(yàn)儀器
鐵架臺(tái)、硬質(zhì)玻璃管、單孔橡膠塞、酒精燈、酒精噴燈、試管、雙孔橡膠塞、導(dǎo)管
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)步驟
(1)檢查裝置的氣密性;(2)裝入藥品,固定裝置;(3)向玻璃管中通入CO氣體;(4)點(diǎn)燃酒精燈;(5)點(diǎn)燃酒精噴燈;(6)反應(yīng)完成后熄滅酒精噴燈;(7)玻璃管冷卻后停止通CO氣體;(8)熄滅酒精燈。
實(shí)驗(yàn)步驟可簡(jiǎn)化為:
一氧化碳早出晚歸,酒精噴燈遲到早退;
前者顛倒會(huì)爆炸,后者顛倒要氧化。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[來(lái)源:Z+xx+k.Com]
(1)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?;?)澄清石灰水變渾濁;(3)尾氣燃燒并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。
化學(xué)方程式
酒精噴燈處:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
試管中:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
酒精燈處:2CO+O22CO2
實(shí)驗(yàn)結(jié)論[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
紅棕色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵
注意事項(xiàng)
(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先通入一氧化碳,再點(diǎn)燃酒精燈,以排凈玻璃管中的空氣,以免加熱時(shí)發(fā)生爆炸。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先停止加熱,繼續(xù)通CO至冷卻到室溫,防止生成的高溫的鐵再次被氧化。
(3)由于CO有毒,不能直接排放到空氣中,否則會(huì)污染空氣,因此裝置中酒精燈所起的作用是點(diǎn)燃未反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w。
2.工業(yè)煉鐵
(1)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。[來(lái)源:學(xué)|科|網(wǎng)]
(2)主要原理:在高溫下,利用爐內(nèi)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。
(3)主要設(shè)備:高爐。
(4)主要產(chǎn)品:生鐵。
(5)主要反應(yīng):
①冶煉過(guò)程中的主要反應(yīng):C+O2CO2、CO2+C2CO、Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②將礦石中雜質(zhì)(SiO2)轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣的反應(yīng):CaCO3CaO+CO2↑、SiO2+CaOCaSiO3
(6)各原料作用:
鐵礦石:提供鐵元素;
焦炭:提供還原劑CO,提供能量;
石灰石:除去鐵礦石中的雜質(zhì);
空氣:提供反應(yīng)所需氧氣。
三、鐵的銹蝕與防護(hù)
1.鐵的銹蝕條件
純凈的鐵在干燥的空氣中是穩(wěn)定的,鐵在無(wú)氧的條件下即便與水接觸也不易生銹。鐵生銹的條件是:鐵與氧氣和水等物質(zhì)相互作用。鐵銹的主要成分是Fe2O3。如果接觸鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉等溶液腐蝕更快。
注意:
(1)鐵生銹是鐵與氧氣、水蒸氣等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,反應(yīng)中有氧氣參加,反應(yīng)進(jìn)行緩慢,沒有發(fā)光現(xiàn)象,放熱不易被察覺,所以鐵生銹是緩慢氧化過(guò)程。
(2)鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3),顏色為紅褐色,具有疏松的結(jié)構(gòu),易吸水,所以鐵制品表面的鐵銹如不及時(shí)除去,不但不能阻止內(nèi)層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣等反應(yīng),反而會(huì)加快生銹的速率。
(3)升高溫度或在鹽水環(huán)境中,鐵生銹的速率會(huì)加快,用過(guò)的菜刀或炒完菜的鐵鍋若沒擦凈,過(guò)一晚可能
會(huì)生銹,就是這個(gè)緣故。
2.鐵的防銹
根據(jù)鐵的銹蝕條件不難推斷防止鐵生銹的方法是使鐵制品隔絕空氣或隔絕水。
鋼鐵防銹方法:
(1)保持鐵制品表面干燥和潔凈。
(2)在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜:刷油漆;涂油;電鍍;烤藍(lán);塑鋼。
(3)改變鐵的組織結(jié)構(gòu),制成合金鋼,如不銹鋼。
注意:鐵銹是一種疏松易吸水的物質(zhì),鐵生銹后如果沒有除銹,會(huì)加速鐵的銹蝕。因此鐵制品要除銹后再涂保護(hù)層。鋁制品表面有一層致密氧化鋁保護(hù)膜,不需要再涂保護(hù)層。
四、金屬資源利用和保護(hù)
保護(hù)金屬資源從以下四方面做起:防止金屬的腐蝕;回收利用廢金屬;有計(jì)劃、合理地開采礦物;尋找金屬的代用品。
考向一 金屬在自然界中的存在形式
典例1 地殼中含量最多的兩種金屬元素是
A.鎂、鋁 B.鋁、銅 C.鈣、鈉 D.鋁、鐵
【解析】地殼中含量最多的前五種元素是:氧、硅、鋁、鐵、鈣,所以地殼中含量最多的兩種金屬元素是鋁、鐵。故選D。
【答案】D
1.下列關(guān)于金屬的說(shuō)法中,正確的是
A.大多數(shù)金屬在自然界中以單質(zhì)形式存在
B.鋼屬于合金,生鐵不屬于合金
C.菱鐵礦的主要成分是FeCO3
D.電線一般用銅制而不是銀制,是因?yàn)殂~的導(dǎo)電性比銀好
考向二 鐵的冶煉
典例2 (2017?眉山)某同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行CO與Fe2O3的反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.該實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)增加尾氣處理裝置
B.加熱前應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO以排盡裝置內(nèi)的空氣
C.NaOH溶液應(yīng)改為Ca(OH)2溶液以檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2氣體
D.反應(yīng)后的固體是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入鹽酸并過(guò)濾的方法得到Fe
【答案】D
2.工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖。
(1)煉鐵的固體原料需經(jīng)過(guò)粉碎,其目的是______________________________________。
(2)焦炭的作用是_______________________________________。
(3)高爐氣體中有一成分在熱空氣中含量最多,這種氣體的化學(xué)式是______________。
(4)煉鋼爐中,通入純氧的目的是____________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
考向三 金屬資源的利用和保護(hù)
典例3 (2018?福建模擬)以下是探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn),有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是
A.甲試管中的鐵釘最先生銹,水面附近的部分銹蝕最嚴(yán)重
B.甲、乙、丙三根鐵釘都不會(huì)生銹
C.甲和丙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一是氧氣
D.甲和乙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一是水
【答案】B
3.下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法不正確的是
A.硬鋁(鋁合金)的硬度大于純鋁
B.鐵在干燥的空氣中容易生銹
C.常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng),在其表面生成致密的氧化鋁薄膜
D.金屬資源的回收利用既保護(hù)了環(huán)境,又節(jié)約了礦石資源
1.下列礦石的主要成分為Fe3O4的是
A.赤鐵礦 B.磁鐵礦 C.菱鐵礦 D.褐鐵礦
2.下列做法中,不利于保護(hù)金屬資源的是
A.過(guò)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
3.下列說(shuō)法正確的是
A.地殼中含量最多的金屬元素是鐵
B.侯德榜先生用食鹽為原料制得燒堿,稱為侯氏制堿法
C.纖維素屬于糖類
D.高爐煉鐵制得的產(chǎn)品是純鐵
4.下列各項(xiàng)比較中,正確的是
A.含碳量:生鐵FeO
C.地殼中元素的含量:鋁>鐵
D.金屬的導(dǎo)電性:銅>銀
5.“綠色化學(xué)”的理念正深入人心,工業(yè)生產(chǎn)更應(yīng)關(guān)注。從效益與環(huán)保角度最不適宜煉鐵的是
A.赤鐵礦(Fe2O3) B.磁鐵礦(Fe3O4)
C.黃鐵礦(FeS2) D.菱鐵礦(FeCO3)
6.用“W”型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn),如圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是
A.a(chǎn)處紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?br />
B.a(chǎn)處的反應(yīng)為CO+FeOFe+CO2
C.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先通CO后加熱
D.可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理
7.以下是探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn),有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是
A.甲試管中的鐵釘最先生銹,水面附近的部分銹蝕最嚴(yán)重
B.甲、乙、丙三根鐵釘都不會(huì)生銹
C.甲和丙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一是氧氣
D.甲和乙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一是水
8.煉鐵高爐中發(fā)生了下列反應(yīng):①高溫下一氧化碳將鐵礦石還原為鐵,②高溫煅燒石灰石,③灼熱的焦炭和二氧化碳反應(yīng),④焦炭充分燃燒。其中屬于化合反應(yīng)的是
A.①和④ B.②和③ C.③和④ D.只有④
9.下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法不正確的是
A.用稀鹽酸可以鑒別黃金和黃銅(銅鋅合金)
B.鐵在干燥的空氣中容易生銹
C.硬鋁(鋁合金)的硬度大于純鋁
D.金屬資源的回收利用既保護(hù)了環(huán)境,又節(jié)約了金屬資源
10.實(shí)驗(yàn)室里用如圖所示裝置還原氧化鐵,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,黑色的粉末會(huì)逐漸變成紅色
B.充分反應(yīng)后,向固體中加稀鹽酸會(huì)產(chǎn)生氣泡
C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了CO既可以燃燒又具有還原性
D.玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)
11.現(xiàn)代社會(huì)使用大量的鋼鐵,鋼鐵與______________同時(shí)接觸容易生銹造成損失,在鋼鐵表面采用____________________________方法可以防止鋼鐵生銹。
12.人類對(duì)材料的發(fā)現(xiàn)和使用經(jīng)歷了從石器、青銅器、鐵器到鋁的大規(guī)模使用等漫長(zhǎng)的征程。請(qǐng)回答:
(1)我國(guó)最早使用的合金是_______________。[來(lái)源:Z+xx+k.Com]
(2)我國(guó)是最早采用濕法冶銅的國(guó)家。文獻(xiàn)記載“膽銅法”:用鐵與“膽水”(含CuSO4)反應(yīng)獲得銅。鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________。
(3)下列金屬礦物中,可以用來(lái)煉鐵的是____________(填正確選項(xiàng)前的字母)。
A.赤銅礦(Cu2O) B.赤鐵礦(Fe2O3) C.軟錳礦(MnO2)
13.金屬在日常生活中有著廣泛的用途:
(1)金屬元素在自然界中分布很廣,地殼中含量最多的金屬元素是_____________。
(2)鋁制品具有很好的抗腐蝕性能,其原因是______________________(寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)。
(3)黃銅是銅鋅合金,其硬度比純銅_________(填“大”或“小”)。
(4)以下保護(hù)金屬資源的措施正確的是_________(填字母)。
A.防止金屬腐蝕 B.回收利用廢舊金屬
C.有效合理地開采礦物 D.尋找金屬的代用品
(5)請(qǐng)從下列物質(zhì)中選擇藥品,設(shè)計(jì)方案對(duì)鋅、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序進(jìn)行探究:A.鋅片,B.鐵釘,C.銅片,D.硫酸銅溶液,E.稀硫酸,F(xiàn).硫酸鋅溶液,G.硫酸亞鐵溶液,所選用的三種藥品是硫酸鋅溶液和__________________(填字母)。
(6)鎂、鋁、鋅的混合物40 g與足量的稀硫酸完全反應(yīng),蒸發(fā)水后得到136 g固體,則反應(yīng)過(guò)程中放出氫氣的質(zhì)量為________g。
1.[2018·湘西]下列有關(guān)“金屬之最”描述中,屬于金屬物理性質(zhì)的是
A.鈣是人體中含量最多的金屬元素
B.鐵是世界年產(chǎn)量最高的金屬
C.鋁是地殼中含量最多的金屬
D.銀是最好的導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬
2.[2018·玉林]保護(hù)金屬資源的有效途徑,不包括下列的
A.合理開采礦物 B.尋找金屬替代品
C.回收利用金屬 D.禁止使用鐵制品
3.[2018·長(zhǎng)沙]2018年5月我國(guó)自主建造的第一艘航母下海,為保證航母的使用壽命,下列防銹措施不可行的是
A.用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件
B.刷防銹漆
C.船體表面鍍一層黃金
D.給某些部位涂油
4.[2018·廣東]為測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的含量,小冰用一氧化碳還原12 g該赤鐵礦石樣品,充分反應(yīng)完成后,稱得剩余固體質(zhì)量為9.3 g,假設(shè)礦石中其他物質(zhì)不參與反應(yīng),請(qǐng)你推算,該礦石中氧化鐵的含量為
A.85% B.80% C.75% D.70%
5.[2018·桂林]鋁是地殼中含量最多的金屬元素,鋁的化合物種類繁多。氧化鋁的熔點(diǎn)(2 050 ℃)高于鋁的熔點(diǎn)(660 ℃)。硬鋁(含鋁、銅、鎂、硅)是用途廣泛的鋁合金。結(jié)合課本知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)硬鋁比鋁的硬度________(填“大”或“小”),硬鋁含有的非金屬元素是________。
(2)氧化鋁可用于制造耐火磚等耐高溫材料,這是因?yàn)開_______________________。
(3)從活潑金屬的化合物中提煉單質(zhì)比較困難。人類3000多年前就使用銅,1500多年前就使用鐵,推測(cè)人類使用鋁比使用鐵的年代________(填“早”或“晚”)。
(4)藥物“胃舒平”(主要成分是氫氧化鋁)可治療胃酸過(guò)多,反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。
6.[2018·淮安]鐵是目前使用最廣泛的金屬,請(qǐng)回答:
(1)鐵可以用來(lái)制作炊具,這是利用了鐵的________性。
(2)相比于黃鐵礦(主要成分FeS2),工業(yè)上選赤鐵礦(主要成分Fe2O3)為原料煉鐵的優(yōu)點(diǎn)是________________________。
(3)金屬腐蝕造成的損失巨大,鋼鐵防腐尤為重要。下列鋼鐵制品的防護(hù)措施不合理的是______(填序號(hào))。
A.在車船的表面噴涂油漆
B.將使用后的菜刀用布擦干
C.在鐵制品表面鍍上一層鋅
D.用洗滌劑把鐵制品表面的油膜洗凈
7.[2018·河南]如圖裝置可以做CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體生成物。已知由一氧化碳發(fā)生裝置得到的CO中混有雜質(zhì)CO2和H2O。
(1)寫出B裝置玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)從環(huán)保角度考慮,請(qǐng)寫出一種尾氣處理方法。
(3)若沒有A裝置,則該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到檢驗(yàn)氣體生成物的目的,請(qǐng)說(shuō)明原因。
8.[2018·本溪]如圖是與鐵的性質(zhì)有關(guān)的部分實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答。
(1)A中鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為______________________________,集氣瓶中預(yù)先放少量水的目的是______________________________________。
(2)B是探究鐵釘銹蝕條件的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比①③試管中的現(xiàn)象,可知鐵釘生銹需要與________接觸。寫出一種日常生活中防止鐵制品銹蝕的方法________。
(3)已知錳(Mn)的金屬活動(dòng)性介于鎂和鋅之間,如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵和錳的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑噭┙M是________(填字母)。
A.Mn FeSO4溶液 B.Mn Fe MgSO4溶液 C.Mn Fe ZnSO4溶液
9.[2018·常州]鐵的冶煉與利用是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要課題。
Ⅰ.鐵的冶煉。豎爐煉鐵的工藝流程如圖1所示。
(1)“燃燒室”中CH4燃燒的作用是________________________________________________________________________。
(2)寫出“還原反應(yīng)室”中煉鐵的一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。
(3)CH4與高溫尾氣中的CO2或H2O都能反應(yīng)生成CO和H2,則16 g CH4在催化反應(yīng)室中完全反應(yīng)后,理論上得到H2的質(zhì)量(m)范圍是________。
Ⅱ.鐵的利用,利用鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)處理含有Cu(NO3)2、Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的銅冶煉廢水。在相同條件下,測(cè)量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對(duì)水中重金屬離子的去除率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
(1)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí),水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去,其原因是________________________________________________________________________。
(2)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí),也能除去水中少量的重金屬離子,其原因是_________________________________________________________________________________________________。
(3)處理效果最好時(shí),鐵炭混合物中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
10.[2017·淮安]某博物館藏有一柄古代鐵劍,為防止其生銹,下列做法合理的是
A.定期用清水沖洗,除去灰塵 B.放于體驗(yàn)區(qū),讓觀眾觸摸
C.用鹽水除去鐵劍上的銹斑 D.放在充滿氮?dú)獾恼褂[柜中
11.[2017·青島]下列防銹措施不合理的是[來(lái)源:Zxxk.Com]
A.鋼管存放在干燥的地方 B.用鹽水清洗菜刀
C.及時(shí)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
12.[2017·長(zhǎng)沙]下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法不正確的是
A.常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng),在其表面生成致密的氧化鋁薄膜
B.鐵在干燥的空氣中容易生銹
C.硬鋁(鋁合金)的硬度大于純鋁
D.金屬資源的回收利用既保護(hù)了環(huán)境,又節(jié)約了金屬資源
13.[2017·河北]某同學(xué)根據(jù)銅綠的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金屬銅銹蝕的條件除有氧氣和水外,還必須有二氧化碳。為證明“必須有二氧化碳”,需要進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)中的
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁
變式拓展
1.【答案】C
【解析】A、大多數(shù)金屬在自然界中以化合物形式存在,只有少數(shù)金屬(例如金、銀)以單質(zhì)形式存在,錯(cuò)誤;B、鋼和生鐵都屬于鐵合金,錯(cuò)誤;C、菱鐵礦的主要成分是FeCO3,正確;D、電線一般用銅制而不是銀制,是因?yàn)殂y的價(jià)格較貴,錯(cuò)誤。故選C。
2.【答案】(1)增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
(2)提供煉鐵所需的熱量和還原劑CO
(3)N2
(4)C+O2CO2
3.【答案】B
【解析】A、合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,硬鋁(鋁合金)的硬度大于純鋁,正確;B、鐵在空氣中銹蝕,實(shí)際上是鐵跟空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果,鐵在干燥的空氣中不易生銹,錯(cuò)誤;C、常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng),在其表面生成致密的氧化鋁薄膜,正確;D、金屬資源的回收利用,節(jié)約了金屬資源,減少的冶煉金屬產(chǎn)生的污染,保護(hù)了環(huán)境,正確。故選B。
考點(diǎn)沖關(guān)
1.【答案】B
【解析】A、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵,不符合題意;B、磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵,符合題意;C、菱鐵礦的主要成分是碳酸亞鐵,不符合題意;D、褐鐵礦的主要成分是Fe2O3?3H2O,不符合題意。故選B。
2.【答案】A
【解析】A、過(guò)度開采金屬礦物,不利于保護(hù)金屬資源,正確;B、尋找金屬代用品,有利于保護(hù)金屬資源,錯(cuò)誤;C、防止金屬的腐蝕,有利于保護(hù)金屬資源,錯(cuò)誤;D、回收易拉罐,是回收利用廢舊金屬,有利于保護(hù)金屬資源,錯(cuò)誤。故選A。學(xué)&科網(wǎng)
3.【答案】C
【解析】A、地殼中含量最多的金屬元素是鋁,錯(cuò)誤;B、侯德榜先生用食鹽為原料制得純堿,稱為侯氏制堿法,錯(cuò)誤;C、纖維素屬于糖類,正確;D、高爐煉鐵制得的是生鐵,主要成分是鐵,含有碳等雜質(zhì),錯(cuò)誤。故選C。
4.【答案】C
5.【答案】C
【解析】A、赤鐵礦煉鐵后生成鐵和二氧化碳,不會(huì)污染空氣;B、磁鐵礦煉鐵后也生成鐵和二氧化碳,不會(huì)污染空氣;C、黃鐵礦煉鐵后會(huì)生成鐵和二氧化硫,二氧化硫會(huì)污染空氣;D、菱鐵礦煉鐵后也生成鐵和二氧化碳,不會(huì)污染空氣。故選C。
6.【答案】B
【解析】A、一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏?,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;B、該化學(xué)方程式?jīng)]有注明反應(yīng)條件,且氧化鐵的化學(xué)式書寫錯(cuò)誤,正確的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;C、一氧化碳具有可燃性,為防止發(fā)生爆炸,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先通CO,排盡裝置內(nèi)的空氣,后加熱,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;D、根據(jù)一氧化碳具有可燃性,為防止污染空氣,可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理,故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選B。學(xué)&科網(wǎng)
7.【答案】A
【解析】A、由鐵的銹蝕條件可知,甲試管中的鐵釘既與氧氣接觸,又與水接觸,所以甲試管中的鐵釘最先銹蝕,且水面附近的部分銹蝕最嚴(yán)重,故A正確;B、由A選項(xiàng)分析可知,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,均沒有發(fā)生銹蝕,故B錯(cuò)誤;C、丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸,沒有銹蝕,甲和丙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一水,故C錯(cuò)誤;D、乙試管中的鐵釘只與水接觸,沒有銹蝕,甲和乙可對(duì)比得出鐵生銹的條件之一是氧氣,故D錯(cuò)誤。故選A。
8.【答案】C
【解析】化合反應(yīng)是兩種或兩種以上的物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì),其特征是“多變一”。A、一氧化碳和鐵礦石反應(yīng)生成鐵和二氧化碳不符合“多變一”的特征,不屬于化合反應(yīng);B、石灰石生成二氧化碳和氧化鈣的反應(yīng)不符合“多變一”的特征,符合“一變多”的分解反應(yīng)特征;C、焦炭和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳的反應(yīng)符合“多變一”的特征,屬于化合反應(yīng);D、焦炭充分燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)符合“多變一”的特征,屬于化合反應(yīng)。故選C。
9.【答案】B
10.【答案】A
【解析】A、在加熱條件下,一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳,二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水。所以反應(yīng)的現(xiàn)象是:紅棕色固體變黑,故A錯(cuò)誤;B、在加熱條件下,一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳,鐵與稀鹽酸會(huì)產(chǎn)生氣泡,故B正確;C、在該實(shí)驗(yàn)中,一氧化碳將氧化鐵還原成鐵,又能被點(diǎn)燃,說(shuō)明了一氧化碳既有可燃性又有還原性,故C正確;D、在玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在加熱時(shí)反應(yīng)生成了二氧化碳和鐵,在該反應(yīng)中反應(yīng)物是兩種化合物,不屬于置換反應(yīng),故D正確。故選A。學(xué)*科網(wǎng)
11.【答案】氧氣和水 涂油(或刷漆等)
【解析】鋼鐵與水和氧氣接觸容易生銹造成損失,在鋼鐵表面采用涂一層油漆的方法可以防止鋼鐵生銹。
12.【答案】(1)青銅
(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4
(3)B
【解析】(1)我國(guó)在商代就會(huì)制造青銅器,所以我國(guó)最早使用的合金是青銅。(2)鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,化學(xué)方程式為Fe+CuSO4Cu+FeSO4。(3)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,二氧化錳、氧化亞銅中不含鐵元素,所以金屬礦物中,可以用來(lái)煉鐵的是赤鐵礦,故選B。
13.【答案】(1)鋁
(2)4Al+3O22Al2O3
(3)大
(4)ABCD
(5)BD
(6)2
【解析】(1)地殼中含量最多的金屬元素是鋁。(2)鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,能和氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜,從而對(duì)鋁起到保護(hù)作用,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Al+3O22Al2O3。(3)黃銅是銅鋅合金,其硬度比純銅大。(4)保護(hù)金屬資源的措施有:①防止金屬腐蝕、②回收利用廢舊金屬、③有效合理地開采礦物、④尋找金屬的代用品,故選ABCD。(5)根據(jù)“三取中”原則,按金屬活動(dòng)順序?qū)⒁骄康娜N金屬整理好,①取活動(dòng)性位于中間的金屬,另外兩種取溶液,或②取活動(dòng)性位于中間的金屬的溶液,另外兩種取金屬。結(jié)合題干可知,已經(jīng)采用了硫酸鋅溶液,故另外兩種藥品是鐵和銅的溶液,故選BD。(6)設(shè)參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x。參加反應(yīng)的硫酸根質(zhì)量為136 g-40 g=96 g。H2SO4里硫酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,所以×x=96 g,x=98 g,所以生成H2為98 g-96 g=2 g。
直通中考
1.【答案】D
2.【答案】D
【解析】A、保護(hù)金屬資源的有效途徑之一是合理開采礦物,正確;B、用代用品代替鋼和其他的合金制管道和汽車外殼,既節(jié)約金屬,又可以改變車和管道的性能,正確;C、回收利用廢舊金屬既減少了金屬對(duì)環(huán)境的污染,又可以節(jié)約金屬資源,正確;D、鐵制品在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途,不能禁止,錯(cuò)誤。故選D。
3.【答案】C
【解析】A、用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件,能延長(zhǎng)航母的使用壽命,不符合題意;B、刷防銹漆能隔絕氧氣和水,能延長(zhǎng)航母的使用壽命,不符合題意;C、黃金的價(jià)格昂貴,通過(guò)船體表面鍍一層黃金防銹,方法不可行,符合題意;D、給某些部位涂油能隔絕氧氣和水,能延長(zhǎng)航母的使用壽命,不符合題意。故選C。學(xué)科&網(wǎng)
4.【答案】C
【解析】設(shè)該礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 固體質(zhì)量差量
160 112 160-112=48
12 g×x 12 g-9.3 g=2.7 g
=
x=75%
故選C。
5.【答案】(1)大 硅
(2)熔點(diǎn)高
(3)晚
(4)Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
6.【答案】(1)導(dǎo)熱
(2)含鐵量高,不會(huì)造成酸雨
(3)D
【解析】(1)鐵具有導(dǎo)熱性,所以可用來(lái)制炊具。(2)赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,礦石中含鐵元素,冶煉時(shí)產(chǎn)生的大氣污染物相對(duì)較少,含鐵量比較高;黃鐵礦的主要成分是FeS2,冶煉時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫,造成空氣污染和酸雨。(3)鐵與氧氣、水共存時(shí)發(fā)生銹蝕。A、在車船的表面噴涂油漆可以隔絕氧氣、水與鐵的接觸,達(dá)到防銹的目的;B、將使用后的菜刀用布擦干能達(dá)到防銹的目的;C、在鐵制品表面鍍上一層鋅可以隔絕氧氣、水與鐵的接觸,達(dá)到防銹的目的;D、鐵制品表面的油污可以隔絕氧氣、水與鐵的接觸,達(dá)到防銹的目的,洗凈油污后易發(fā)生銹蝕。故選D。學(xué)……科網(wǎng)
7.【答案】(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)在裝置C的短導(dǎo)管處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈
(3)無(wú)法證明使澄清的石灰水變渾濁的氣體是否來(lái)自于反應(yīng)后新生成的
【解析】(1)裝置B中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(2)尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w,為了防止直接排放造成空氣污染,所以要在裝置C的短導(dǎo)管處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈。(3)裝置A可以除去原氣體中混有的少量的二氧化碳,若沒有A裝置,則無(wú)法證明使澄清的石灰水變渾濁的氣體是否來(lái)自于反應(yīng)后新生成的。
8.【答案】(1)3Fe+2O2Fe3O4 防止生成物熔化濺落下來(lái)炸裂集氣瓶
(2)水 噴漆
(3)AC
9.【答案】Ⅰ.(1)燃燒產(chǎn)生熱量、并為生產(chǎn)合成氣提供原料
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)4 g<m<6 g
Ⅱ.(1)鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面
(2)活性炭對(duì)銅離子和鉛離子具有吸附性
(3)50%
【解析】Ⅰ.(1)甲烷燃燒放出了大量的熱,能夠給煉鐵提供熱量,同時(shí)生成了二氧化碳和水,提供了生產(chǎn)合成氣的原料,所以“燃燒室”中CH4燃燒的作用是:燃燒產(chǎn)生熱量,并為生產(chǎn)合成氣提供原料。(2)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(3)甲烷和二氧化碳反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為x。學(xué)&科網(wǎng)
CH4+CO22CO+2H2
16 4
16 g x
=
x=4 g
甲烷和水反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為y。
CH4+H2OCO+3H2
16 6
16 g y
=
y=6 g
所以理論上得到H2的質(zhì)量(m)范圍是4 g<m<6 g。
Ⅱ.(1)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí),水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去,原因是:鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面。(2)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí),也能除去水中少量的重金屬離子,原因是:活性炭對(duì)銅離子和鉛離子具有吸附性。(3)由圖2中的數(shù)據(jù)可知,處理效果最好時(shí),鐵炭混合物中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:50%。
10.【答案】D
11.【答案】B
【解析】A、鋼管存放在干燥的地方,能防止鐵與水分接觸,能防止鐵銹蝕,故選項(xiàng)防銹措施正確;B、用鹽水清洗菜刀,鹽水能加快鐵銹蝕的速率,故選項(xiàng)防銹措施錯(cuò)誤;C、鐵銹很疏松,及時(shí)清除鐵制品表面的銹漬,能減緩鐵的銹蝕,故選項(xiàng)防銹措施正確;D、在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬,能防止鐵銹蝕,故選項(xiàng)防銹措施正確。故選B。
12.【答案】B
【解析】A、常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng),在其表面生成致密的氧化鋁薄膜,鋁具有良好的抗腐蝕性,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;B、鐵在空氣中銹蝕,實(shí)際上是鐵跟空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果,鐵在干燥的空氣中不易生銹,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;C、合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,硬鋁(鋁合金)的硬度大于純鋁,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;D、金屬資源的回收利用,節(jié)約了金屬資源,減少的冶煉金屬產(chǎn)生的污染,保護(hù)了環(huán)境,故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選B。學(xué)&科網(wǎng)
13.【答案】B
【解析】甲試管的銅片與氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸發(fā)生了銹蝕;乙中的銅片與二氧化碳和水接觸,沒有銹蝕,說(shuō)明銅的銹蝕與氧氣有關(guān);丙中的銅片與二氧化碳和氧氣接觸,沒有銹蝕,說(shuō)明銅的銹蝕與水有關(guān);丁中的銅片與氧氣和水接觸沒有銹蝕,說(shuō)明了銅的銹蝕與二氧化碳有關(guān)。由以上分析可知,通過(guò)實(shí)驗(yàn)甲與丁的對(duì)比得出:銅的銹蝕必須有二氧化碳參與。故選B。
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