
板塊導航
01/學習目標 明確內(nèi)容要求,落實學習任務(wù)
02/思維導圖 構(gòu)建知識體系,加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識
04/效果檢測 課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點
05/問題探究 探究重點難點,突破學習任務(wù)
06/分層訓練 課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)
一、金屬礦物
1.金、銀化學性質(zhì)很不活潑,以單質(zhì)形式存在;其余金屬都以化合物形式存在。
2.大多數(shù)金屬在自然界以金屬礦物形式存在。
3.人類每年從金屬礦物中提取大量金屬,其中提取量最大的是鐵。
二、鐵的冶煉
1.春秋時期,我國已生產(chǎn)和使用鐵器;戰(zhàn)國以后,鐵逐漸成為最主要的金屬材料。
2.高爐煉鐵
【易錯提醒】高爐煉鐵使用的原料是焦炭,反應的原理卻是一氧化碳還原氧化鐵,原因是:氣體與固體的接觸面積大于固體之間的接觸面積,一氧化碳是氣體,與赤鐵礦石的接觸面積遠大于焦炭和赤鐵礦石的接觸面積,故主要是一氧化碳做還原劑,還原氧化鐵。
三、煉鐵的相關(guān)計算
1.在實際生產(chǎn)時,煉鐵用的原料和產(chǎn)品都含有雜質(zhì),計算用料和產(chǎn)量時需考慮雜質(zhì)。
2.計算式:
(1)純度 = 純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量×100%
(2)純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度
Fe2O3的質(zhì)量=赤鐵礦石的質(zhì)量×赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù);
Fe的質(zhì)量=生鐵的質(zhì)量×生鐵中Fe的質(zhì)量分數(shù)
Fe的質(zhì)量=生鐵的質(zhì)量×(1-生鐵中雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù))
(3)不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷純度
赤鐵礦石的質(zhì)量=Fe2O3的質(zhì)量÷赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù);
生鐵的質(zhì)量=Fe的質(zhì)量÷生鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)
生鐵的質(zhì)量=Fe的質(zhì)量÷(1 - 生鐵中雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù))
3.典例
例1.用1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?
解:1000噸赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=800t
設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x
Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2
160 112
800t x
160800 = 112x
x=560t
折合成含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560÷96%=583t
答:1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵583噸。
四、金屬的腐蝕與防護
1.鐵釘容易生銹,鐵銹的主要成分為Fe2O3?xH2O
2.探究鐵釘生銹的條件
【易錯提醒】
1.蒸餾水煮沸且迅速冷卻的目的:“煮沸”是除去其中溶解的氧氣,“迅速冷卻”是防止空氣中的氧氣再溶解在水中。
2.鋁的活動性比鐵強,鐵制品很容易生銹,而鋁制品卻有很好的抗腐蝕性能的原因:鋁能在表面形成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止鋁繼續(xù)與氧氣反應;鐵與氧氣和水反應生成的鐵銹很疏松,不能阻止里面的鐵繼續(xù)與氧氣和水反應,故鐵容易生銹,且能全部銹蝕。
【名師拓展】氯化鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸等都能加速鐵生銹的速度。
3.鐵生銹的防護
(1)方法:隔絕氧氣;隔絕水
(2)具體措施:
= 1 \* GB3 ①保持表面的潔凈和干燥;
= 2 \* GB3 ②在鐵制品表面覆蓋保護膜。
如:涂油、刷漆、鍍其他金屬、搪瓷、通過化學反應使表面生成一層致密的氧化物保護膜
= 3 \* GB3 ③制成合金。如:不銹鋼。
【易錯提醒】
1.防銹的具體措施應根據(jù)實際使用情況而定。如正常使用的鐵鍋防銹的方法一般是洗凈擦干,也可再涂點食用油,而不能刷油漆;鐵質(zhì)欄桿一般采用刷漆的方式,而不采用涂油的方式……
2.鐵制品防銹的最重要的一點是:盡量保持表面的潔凈和干燥。
五、保護金屬資源
1.金屬礦物的儲量有限,且不能再生。
2.保護金屬資源的有效途徑:
= 1 \* GB3 ①防止金屬腐蝕;
= 2 \* GB3 ②回收利用廢舊金屬;
= 3 \* GB3 ③有計劃、合理地開采金屬礦物;
= 4 \* GB3 ④尋找金屬的替代品。
一、判斷題
(1)地殼中的金屬資源都以化合物的形式存在。( )
(2)我國的金屬礦藏比較豐富,其中金、銀等金屬都以單質(zhì)的形式存在( )
(3)赤鐵礦主要成分是Fe2O3( )
(4)磁鐵礦主要成分是FeCO3( )
(5)工業(yè)煉鐵的主要原理是高溫的條件下,利用碳與氧化鐵反應。( )
(6)高爐煉鐵的原理是用焦炭將鐵礦石中的鐵置換出來( )
(7)高爐煉鐵過程中,用于還原氧化鐵的一氧化碳來源于碳與氧氣的反應( )
(8)高爐煉鐵中,一氧化碳是由碳和二氧化碳反應生成的( )
(9)工業(yè)煉鐵用到的原料有:鐵礦石、一氧化碳、空氣、石灰石( )
(10)高爐煉鐵時,固體原料從爐頂加入,熱空氣從爐底通入,所得產(chǎn)物為生鐵( )
(11)銹蝕后的鐵制品仍然具有回收價值( )
(12)高爐煉鐵時加入的石灰石可將雜質(zhì)二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣( )
(13)高爐煉鐵得到的產(chǎn)品是純鐵( )
(14)煉鐵就是在高溫下用CO將鐵礦石中的鐵置換出來( )
(15)高爐煉鐵中所需的高溫和CO的生成都與焦炭有關(guān)( )
(16)廢舊金屬的回收利用,不但可以節(jié)約金屬資源,還可以減少對環(huán)境的污染( )
(17)鐵與氧氣、水等反應生成的鐵銹很疏松,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應,因此鐵制品可以全部銹蝕。( )
(18)鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生緩慢氧化的過程,食品防腐時,鐵粉作雙吸劑和鐵生銹的原理是相同的。( )
(19)稀硫酸、醋酸溶液和氯化鈉溶液等物質(zhì)存在時會加速鐵的銹蝕。( )
(20)鐵生銹的過程實際上是鐵與空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程。( )
(21)鐵鍋不用時洗凈擦干有利于防止生銹( )
(22)廢舊電池中含有鉛、鎳、鎘、汞等金屬,若將這些金屬回收利用,不僅可以節(jié)約金屬資源,而且可以減少對環(huán)境的污染。( )
(23)金屬資源的回收不僅可以節(jié)約金屬資源,而且可以保護環(huán)境。( )
(24)防止金屬腐蝕是保護金屬資源的有效途徑( )
【答案】(1) × (2) × (3) √ (4) × (5) × (6) × (7)× (8) √ (9) × (10) √ (11) √ (12)√ (13) × (14) × (15) √ (16) √ (17) √ (18) √ (19)√ (20) × (21) √ (22) √ (23) √ (24) √
2.回答下列問題:
(1)為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢?
(2)被雨水淋濕的自行車,為什么須先用干布擦凈后才能用帶油的布擦?
【答案】(1)沙漠地區(qū)干燥,缺少水,故鐵制品不宜銹蝕
(2)先用干布擦凈后才能用帶油的布擦,防止水分被覆蓋在油層下面導致鐵生銹
【分析】鐵生銹是鐵和氧氣、水共同作用的結(jié)果;
【詳解】(1)沙漠地區(qū)氣候干燥,缺少水,故鐵制品銹蝕較慢。
(2)先用干布擦凈后才能用帶油的布擦,防止水分被覆蓋在油層下面導致鐵生銹。
3.“低碳生活,綠色出行”。下圖為公共自行車。請回答下列問題:
(1)車架表面噴漆不僅美觀,而且可有效防止鐵與 接觸而生銹。
(2)防止公共自行車鏈條生銹的有效措施是 。
(3)廢舊自行車回收利用的意義是 。
【答案】 氧氣、水 涂油 節(jié)約金屬資源
【詳解】(1)鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸,車架表面噴漆可有效防止鐵與氧氣和水接觸而生銹;
(2)防止公共自行車鏈條生銹的有效措施是:涂油,隔絕氧氣和水;
(3)廢舊自行車含金屬材料,回收利用,可以節(jié)約金屬資源。
4.鋼鐵是我們?nèi)粘I钪惺褂米疃嗟慕饘俨牧稀?br>(1)人們大量使用的是鋼而不是純鐵,因為鋼比純鐵硬度 (填“大”或“小”)。
(2)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實驗:
①A中植物油的作用是 。
②一段時間后,A、B中鐵釘沒有銹蝕,而C中鐵釘銹蝕,通過實驗說明鐵銹蝕的條件 。
(3)除了防止金屬銹蝕以外,保護金屬資源的有效途徑還有 (一種即可)。
【答案】 大 隔絕空氣中的氧氣 鐵生銹是水和氧氣共同作用的結(jié)果 廢舊金屬的回收
【詳解】(1)合金比組成它的純金屬硬度更大、熔點更低;故填大;
(2)①A中植物油的作用是隔絕空氣中的氧氣,探究只有水對鐵生銹的影響;
②對比實驗說明只有水,鐵不生銹、只有氧氣,鐵不生銹,說明鐵生銹是水和氧氣共同作用的結(jié)果;
(3)除了防止金屬銹蝕以外,保護金屬資源的有效途徑還有廢舊金屬的回收等。
5.早在春秋戰(zhàn)國時期,我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。公元1世紀時,鐵在我國已經(jīng)廣泛使用。請你回答下列問題:
(1)鐵在地殼中含量居所有金屬元素的第 位。
(2)高爐煉鐵過程中,CO與鐵礦石反應主要發(fā)生在爐部,試寫出赤鐵礦(Fe2O3)與CO反應的化學方程式 。
(3)煉鐵的主要設(shè)備是 ,鐵礦石冶煉后,得到含較多碳、硫、磷、硅等的生鐵。生鐵屬于 (混合物、純凈物)。
【答案】(1)2
(2)
(3) 高爐 混合物
【詳解】(1)地殼中含量前四位的元素是氧、硅、鋁、鐵,鐵在地殼中含量居所有金屬元素的第2位;
(2)一氧化碳和氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳,化學方程式為:;
(3)煉鐵的主要設(shè)備是高爐,鐵礦石冶煉后,得到含較多碳、硫、磷、硅等的生鐵,所以生鐵屬于混合物。
?問題一 金屬礦物
【典例1】下列哪種金屬在自然界主要以單質(zhì)形式存在
A.鐵B.鎂C.金D.鈦
【答案】C
【分析】自然界中的金屬除極少數(shù)不活潑的金屬(金、銀)以單質(zhì)形式存在外,都以化合物的形式存在。
【詳解】A、鐵是比較活潑的金屬,在自然界中主要以化合物的形式存在,故A錯誤;
B、鎂是比較活潑的金屬,在自然界中主要以化合物的形式存在,故B錯誤;
C、銀是不活潑的金屬,在自然界中常以單質(zhì)形式存在,故C正確;
D、鈦在自然界中以化合物的形式存在,故D錯誤;
故選C。
【解題必備】
1.金、銀化學性質(zhì)穩(wěn)定,以單質(zhì)形式存在;其余金屬都以化合物形式存在。
2.赤鐵礦紅色,主要成分為Fe2O3;磁鐵礦黑色,主要成分為Fe3O4;鋁土礦主要成分為Al2O3。
【變式1-1】根據(jù)礦石的主要成分分析,下列礦石中,最適合煉鐵的是
A.磁鐵礦(主要成分)B.黃鐵礦(主要成分)
C.菱鐵礦(主要成分)D.赤銅礦(主要成分)
【答案】A
【詳解】赤銅礦中不含鐵元素,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,不能冶煉出鐵;黃鐵礦的產(chǎn)物中含有污染性物質(zhì)二氧化硫,會污染空氣;磁鐵礦和菱鐵礦中均含有鐵元素,且產(chǎn)物不污染環(huán)境,但菱鐵礦中鐵的含量較低,則磁鐵礦最適合煉鐵,故選A。
【變式1-2】鎮(zhèn)海樓是廣州規(guī)模最大的紅砂巖文物。紅砂巖因含某種氧化物而呈紅色,這種氧化物可能是
A.CaOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)3
【答案】B
【詳解】A、CaO是由兩種元素組成,一種元素是氧元素,屬于氧化物,但屬于白色固體,故A錯;
B、Fe2O3是由兩種元素組成,一種元素是氧元素,屬于氧化物,屬于紅色固體,故B正確;
C、Fe3O4是由兩種元素組成,一種元素是氧元素,屬于氧化物,但屬于黑色固體,故C錯;
D、Fe(OH)3是由三種元素組成,不屬于氧化物,且屬于紅褐色固體,故D錯。
故選:B。
?問題二 鐵的冶煉
【典例2】煉鐵的過程是
A.含鐵的化合物在高溫下分解而得到鐵
B.含有鐵的化合物與碳發(fā)生置換反應
C.在高溫下用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來
D.在高溫作用下一氧化碳從鐵的化合物中將鐵氧化出來
【答案】C
【詳解】A、煉鐵的過程是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳,含鐵的化合物沒有發(fā)生分解反應,不符合題意;
B、置換反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應,煉鐵的過程是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳,該反應的反應物均是化合物,不屬于置換反應,不符合題意;
C、煉鐵的過程是在高溫下用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來,符合題意;
D、煉鐵的過程是在高溫下用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來,不是氧化出來,不符合題意。
故選C。
【解題必備】
1.煉鐵的設(shè)備:高爐
2.煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、熱空氣
3.煉鐵的原理:利用爐內(nèi)反應生成的一氧化碳把鐵從氧化鐵中還原出來
4.各原料的作用:
= 1 \* GB3 ①赤鐵礦石:提供鐵元素;
= 2 \* GB3 ②焦炭:燃燒放熱,維持爐溫;提供還原劑CO
= 3 \* GB3 ③石灰石:將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化成爐渣
= 4 \* GB3 ④熱空氣:提供焦炭燃燒所需的氧氣
【變式2-1】工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下:
(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦,其中赤鐵礦的主要成分是 (填化學式)。
(2)焦炭在煉鐵過程中的主要作用是 ;原料中石灰石(主要成分為)在高溫下可將鐵礦石中的轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣,同時生成一種氧化物,該反應的化學方程式為 。
(3)煉鐵高爐中鼓入熱空氣的目的是 ,從物質(zhì)組成的角度分析,煉鋼爐中通入氧氣的目的是 。
(4)工業(yè)上冶煉鐵得到的產(chǎn)品是 (填“純鐵”或“生鐵”),屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。
【答案】(1)
(2) 提供反應所需的熱量、提供還原劑CO
(3) 提高爐內(nèi)溫度 降低生鐵中碳的含量
(4) 生鐵 混合物
【詳解】(1)赤鐵礦的主要成分是氧化鐵,化學式為Fe2O3;
(2)焦炭燃燒會放出大量熱,提高爐內(nèi)溫度,提供反應所需的熱量,還可以反應生成具有還原性的一氧化碳,提供還原劑一氧化碳;
原料中石灰石(主要成分為 CaCO3 )在高溫下可將鐵礦石中的 SiO2 轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣 (CaSiO3) ,同時生成一種氧化物,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應前后元素種類不變,則該氧化物為二氧化碳,該反應的化學方程式為:;
(3)煉鐵高爐中鼓入熱空氣的目的是提高爐內(nèi)溫度;
碳能夠與氧氣反應生成二氧化碳,煉鋼爐中通入O2的目的是降低生鐵中C元素的含量;
(4)工業(yè)上冶煉鐵得到的產(chǎn)品是生鐵,生鐵是鐵的合金,屬于混合物。
【變式2-2】某鋼鐵廠用高爐煉得生鐵,再利用生鐵煉鋼,其主要反應過程如下圖所示:
(1)高爐煉鐵的原料主要是鐵礦石、焦炭、 和空氣等。在高爐里,反應①的作用是獲得二氧化碳,并 。
(2)反應②的化學方程式是 ,反應③的化學方程式是 。
(3)生鐵煉鋼的原理主要是用氧氣等物質(zhì)將生鐵里過多的 (填符號)和其他雜質(zhì)除去。
【答案】(1) 石灰石 提供熱量
(2)
(3)C
【詳解】(1)高爐煉鐵的原料主要是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等,在高爐里,反應①的作用是獲得二氧化碳,該反應放出熱量,同時提供熱量,故填:石灰石,提供熱量;
(2)反應②是二氧化碳與焦炭在高溫下反應生成一氧化碳,反應化學方程式為:;反應③是一氧化碳在高溫下與赤鐵礦的主要成分氧化鐵反應,生成鐵和二氧化碳,反應方程式為:;
(3)生鐵的含碳量為2%~4.3%,生鐵煉鋼的原理主要是用氧氣等物質(zhì)將生鐵里過多的碳和其他雜質(zhì)除去,故填:C。
?問題三 煉鐵的相關(guān)計算
【典例3】鋼鐵工業(yè)是國家支柱產(chǎn)業(yè)。工業(yè)上常用赤鐵礦冶煉生鐵。
(1)生鐵與純鐵相比,其優(yōu)點是 。
(2)某煉鐵廠用500t含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為多少(計算結(jié)果保留一位小數(shù))?
【答案】(1)硬度大,強度大,抗腐蝕性強
(2)解:理論上可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為x,
x≈285.7t
答:理論上可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為285.7t。
【詳解】(1)合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,強度大,抗腐蝕性強,生鐵是鐵的合金,與純鐵相比,其優(yōu)點是硬度大,強度大,抗腐蝕性強等;
(2)見答案。
【解題必備】
Fe2O3的質(zhì)量=赤鐵礦石的質(zhì)量×赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù);
赤鐵礦石的質(zhì)量=Fe2O3的質(zhì)量÷赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù);
Fe的質(zhì)量=生鐵的質(zhì)量×生鐵中Fe的質(zhì)量分數(shù)=生鐵的質(zhì)量×(1-生鐵中雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù))
生鐵的質(zhì)量=Fe的質(zhì)量÷生鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)=Fe的質(zhì)量÷(1 - 生鐵中雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù))
【變式3-1】2024年2月,李強總理在山西調(diào)研,參觀太鋼生產(chǎn)線、集控室和實驗室,并察看手撕鋼等產(chǎn)品展示。工業(yè)上采用生鐵煉鋼,可以從鐵礦石中提煉生鐵。若用含氧化鐵80%的赤鐵礦石煉鐵(雜質(zhì)不含鐵元素),請回答下列問題:
(1)鋼和生鐵在性能上有差異,原因是 。該赤鐵礦石所含鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為 。
(2)已知該赤鐵礦石有100t,理論上可以煉出鐵的質(zhì)量是多少?
【答案】(1) 含碳量不同 56%
(2)解法一:設(shè)理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x,
x=56t。
答:理論上可以煉出鐵的質(zhì)量是56t。
解法二:根據(jù)化學方程式可知,在反應過程中,氧化鐵中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為單質(zhì)鐵。
該赤鐵礦石所含鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為=,
100t該赤鐵礦石所含鐵元素的質(zhì)量=100t×56%=56t。
答:理論上可以煉出鐵的質(zhì)量是56t。
【詳解】(1)含碳量在2%~4.3%之間的屬于生鐵,含碳量在0.03%~2%之間的屬于鋼,鋼和生鐵在性能上有差異,原因是含碳量不同;
該赤鐵礦石所含鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=;
(2)見答案。
【變式3-2】生鐵和鋼是應用廣泛的鐵合金,工業(yè)上常用赤鐵礦石冶煉生鐵。
(1)生鐵的含碳量比鋼的含碳量 (填“高”或“低”)。
(2)某煉鐵廠用含F(xiàn)e2O3,80%的赤鐵礦石冶煉出含鐵1120t的生鐵,計算煉鐵所用赤鐵礦石的質(zhì)量。
【答案】(1)高
(2)設(shè):煉鐵所用赤鐵礦石的質(zhì)量為x。
x=2000t。
答:煉鐵所用赤鐵礦石的質(zhì)量為2000t 。
【詳解】(1)生鐵中的含碳量為 2%~4.3% ,鋼中的含碳量為 0.03%~2%,生鐵的含碳量比鋼的含碳量高;
(2)見答案。
?問題四 實驗探究鐵生銹的條件
【典例4】利用如圖裝置可以探究鐵生銹的條件。實驗中觀察到:①試管中鐵釘生銹,試管b中鐵釘不生銹:②……
(1)實驗過程中觀察到的現(xiàn)象②為 ,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 。
(2)通過該實驗可得出鐵生銹的條件之一是 。
【答案】(1) U形管中的紅墨水左高右低 鐵釘生銹消耗氧氣和水蒸氣,使a管中的壓強小于b管
(2)鐵生銹需要與水接觸
【詳解】(1)鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生反應所致。試管a中鐵釘與水、氧氣同時接觸,會生銹;試管b中棉花和干燥劑可以吸收水分,鐵釘只與氧氣接觸,不生銹,因此試管a內(nèi)氧氣、水蒸氣減少,氣壓下降;試管b內(nèi)氧氣沒有被消耗,氣壓無明顯變化,則紅墨水被壓向試管a,因此實驗現(xiàn)象②是:U形管中的紅墨水左高右低;
產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是:鐵釘生銹消耗氧氣和水蒸氣,使a管中的壓強小于b管。
(2)試管a中鐵釘與水、氧氣同時接觸,會生銹;試管b中棉花和干燥劑可以吸收水分,鐵釘只與氧氣接觸,不生銹,通過該實驗可得出鐵生銹的條件之一是:鐵生銹需要與水接觸。
【解題必備】
1.實驗需控制變量,共三個實驗,兩組對比。
2.三個實驗:
實驗1.鐵釘與氧氣和水同時接觸,生銹;
實驗2.鐵釘只與水接觸,不生銹;
實驗3.鐵釘只與空氣接觸,不生銹。
實驗1、2對比,證明鐵生銹需要與氧氣接觸;實驗1、3對比,證明鐵生銹需要與水接觸。
3.鐵銹的主要成分:Fe2O3?H2O
【變式4-1】探究鐵生銹的條件,如圖二所示。
(1)通過對比實驗①③。探究鐵生銹的條件與 有關(guān)。
(2)為進一步探究不同種類的溶液對鐵生銹的影響,小組同學補充⑤⑥實驗,利用數(shù)字化實驗分別檢測盛有鹽溶液和酸溶液的試管內(nèi)氧氣含量隨時間的變化關(guān)系,如圖三所示。酸溶液X可以為 (填字母序號)。
A.蘇打水 B.食醋 C.肥皂水
結(jié)合圖三,分析該實驗可獲得的結(jié)論是 。
【答案】(1)氧氣/O2
(2) B 鐵與氧氣、水接觸生銹,食鹽水和酸溶液加速鐵生銹
【詳解】(1)①中鐵釘與氧氣、水接觸生銹,③中鐵釘只與氧氣接觸不生銹,說明實驗是探究鐵生銹的條件與氧氣有關(guān)。
(2)A、蘇打水呈堿性,不符合題意;
B、食醋呈酸洗,符合題意;
C、肥皂水呈堿性,不符合題意。
故選B。
結(jié)合圖三,試管內(nèi)氧氣含量隨時間的變化,食鹽水和酸溶液加速鐵生銹。
【變式4-2】為完成“探究鐵銹蝕條件”實踐活動,某學習小組利用圖示裝置開展如圖活動,回答下列問題。
(1)儀器a的名稱 。小組同學用如圖裝置(氣密性良好)進行實驗:將二氧化錳水泥小球放入儀器a中,該實驗制備氧氣的化學方程式為 。
(2)完成實驗并記錄現(xiàn)象如表:
①對比試管1和2得出鐵生銹需要的條件是 。
②試管3內(nèi)鐵絲少量生銹的可能原因是 。
③為得出“相同條件下,鐵在氯化鈉溶液中銹蝕速率更快"的結(jié)論,4號試管中的藥品是 。
【答案】(1) 錐形瓶
(2) 與氧氣接觸 空氣中含有水蒸氣(或制取的氧氣較濕潤) 6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液
【詳解】(1)根據(jù)儀器特征,儀器a的名稱為錐形瓶;
過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣體,該反應的化學方程式為:;
(2)①對比試管1(與氧氣隔絕)和2(與氧氣接觸,生銹)得出鐵生銹需要的條件是與氧氣接觸;
②試管3內(nèi)鐵絲少量生銹的可能原因是空氣中含有水蒸氣或制取的氧氣較濕潤;
③為得出“相同條件下,需要遵循控制變量的原則,而要得出鐵在氯化鈉溶液中銹蝕速率更快"的結(jié)論,需要在4號試管中添加的藥品是6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液,與2號試管對比。故填6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液。
?問題五 防止鐵生銹的方法
【典例5】世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于金屬年產(chǎn)量的20%~40%。下列做法不能有效防止鋼鐵生銹的是
A.表面刷漆B.清洗銹跡C.制成不銹鋼D.鍍耐腐蝕的鉻
【答案】B
【詳解】A、在鋼鐵表面刷一層油漆,可以隔絕空氣和水防銹,從而防止鋼鐵生銹,故A不符合題意;
B、清洗銹跡不能防止鋼鐵生銹,故B符合題意;
C、制成不銹鋼可以改變鐵內(nèi)部的結(jié)構(gòu),能防止鐵生銹,故C不符合題意;
D、在鋼鐵表面鍍一層耐腐蝕的鉻,可以防止生銹,能防止金屬被腐蝕,故D不符合題意。
故選B。
【解題必備】
防銹的方法:隔絕氧氣;隔絕水
具體措施:
①保持表面的潔凈和干燥;
②在鐵制品表面覆蓋保護膜。
如:涂油、刷漆、鍍其他金屬、搪瓷、通過化學反應使表面生成一層致密的氧化物保護膜
③制成合金。如:不銹鋼。
【變式5-1】為了防止鋼鐵制品銹蝕,下列做法不正確的是
A.在車船的表面噴涂油漆
B.用洗滌劑除去自行車鏈條表面的油膜
C.在鐵制品表面鍍上一層其他金屬
D.將使用后的菜刀用布擦干
【答案】B
【詳解】A、鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹,刷漆能隔絕氧氣和水,從而防止其生銹,該選項做法正確;
B、除去油膜,會使鐵和氧氣、水接觸,從而使其生銹,該選項做法不正確;
C、鍍上一層其他金屬能隔絕氧氣和水,從而防止其生銹,該選項做法正確;
D、將使用后的菜刀用布擦干,保持干燥,能防止其生銹,該選項做法正確。
故選B。
【變式5-2】下列做法不能減緩或防止鋼鐵銹蝕的是
A.經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品B.保持鐵制品表面清潔干燥
C.在鐵制品表面涂油漆D.在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬
【答案】A
【詳解】鐵生銹實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果,因此減緩或防止鋼鐵銹蝕的原理是避免鐵制品同時與水和空氣接觸。經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品,會加快鐵銹蝕的速率,不能減緩或防止鋼鐵銹蝕,A正確;保持鐵制品表面清潔干燥,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,B錯誤;在鐵制品表面涂油漆,能隔絕氧氣和水,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,C錯誤;在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬,能隔絕氧氣和水,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,D錯誤。
知識歸納 金屬防銹的措施。
Ⅰ.防銹原理:鐵生銹的主要條件是鐵與空氣和水(或水蒸氣)同時接觸。隔絕了空氣或水,就能在一定程度上防止鐵生銹。
Ⅱ.防銹措施:①保持金屬制品表面潔凈和干燥;②在金屬制品表面涂油、刷漆、鍍耐磨和耐腐蝕的鉻等;③制造耐腐蝕的合金。
?問題六 金屬資源的保護
【典例6】下列有關(guān)金屬資源的利用與防護說法不正確的是
A.沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊的鐵制品銹蝕的快
B.用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面,可減緩鋼鐵的腐蝕
C.使用最多的金屬材料是鋼鐵
D.廢舊金屬的回收利用,是保護金屬資源的有效途徑之一
【答案】A
【詳解】A、鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸,沙漠地區(qū)缺少水分,海邊鐵制品能與氧氣和水接觸,且氯化鈉能加速鐵的銹蝕,故沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊的鐵制品銹蝕的慢,選項說法錯誤,符合題意;
B、用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面,可隔絕氧氣和水,減緩鋼鐵的腐蝕,選項說法正確,不符合題意;
C、現(xiàn)階段用使用最多的金屬材料是鋼鐵,選項說法正確,不符合題意;
D、保護金屬資源的有效途徑有:防止金屬銹蝕、廢舊金屬的回收利用、尋找金屬替代品、有計劃、合理地開采礦物等,選項說法正確,不符合題意。
故選A。
【解題必備】保護金屬資源的有效途徑:
1.防止金屬腐蝕;
2.回收利用廢舊金屬;
3.有計劃、合理地開采金屬礦物;
4.尋找金屬的替代品。
【變式6-1】下列關(guān)于資源、能源的敘述正確的是
A.回收利用廢舊金屬,雖不能減少對環(huán)境的污染,卻可以節(jié)約金屬資源
B.現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%—40%
C.目前已制得的合金只有90余種
D.金屬資源只有金、銀以單質(zhì)的形式存在,其余都以化合物形式存在
【答案】B
【詳解】A、回收利用廢舊金屬,既能減少對環(huán)境的污染,也能節(jié)約金屬資源,該選項敘述不正確;
B、現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%~40%,該選項說法正確;
C、目前已制得的純金屬只有幾十種,但制得的合金已達幾千種,該選項說法不正確;
D、自然界中金屬資源除金、銀等少數(shù)金屬有單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在,但其它金屬也有單質(zhì),該選項說法不正確。
故選B。
【變式6-2】青藏高原有豐富的金屬礦產(chǎn)資源。下列有關(guān)金屬資源的利用和保護不正確的是
A.將鐵制品放在潮濕的空氣里
B.在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹
C.廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源
D.有計劃、合理地開采礦物是保護金屬資源的有效途徑
【答案】A
【詳解】A、鐵在潮濕的環(huán)境中容易生銹,不利于金屬資源的利用和保護,故A符合題意;
B、在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹,有利于金屬資源的利用和保護,故B不符合題意;
C、廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源,有利于金屬資源的利用和保護,故C不符合題意;
D、有計劃、合理地開采礦物是保護金屬資源的有效途徑,有利于金屬資源的利用和保護,故D不符合題意。
故選A。
1.下列金屬中,在自然界主要以化合物形式存在,且提煉量最大的是
A.鋁B.鐵C.金D.銀
【答案】B
【詳解】A、鋁的化學性質(zhì)比較活潑,在自然界主要以化合物形式存在,但是提煉量不是最大,不符合題意;
B、鐵在自然界主要以化合物形式存在,且鐵是年產(chǎn)量最高的金屬,符合題意;
C、金的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,在自然界主要以單質(zhì)形式存在,不符合題意;
D、銀的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,在自然界主要以單質(zhì)形式存在,不符合題意。
故選B。
2.下列礦石不能用于煉鐵的是
A.赤鐵礦(主要成分Fe2O3)B.黃銅礦(主要成分CuFe S2)
C.菱鐵礦(主要成分FeCO3)D.輝銅礦(主要成分Cu2S)
【答案】D
【詳解】A、赤鐵礦(主要成分Fe2O3)中含有鐵元素,可用于煉鐵,不符合題意;
B、黃銅礦(主要成分CuFeS2)中含有鐵元素,可用于煉鐵,不符合題意;
C、菱鐵礦(主要成分FeCO3)中含有鐵元素,可用于煉鐵,不符合題意;
D、輝銅礦(主要成分Cu2S)中不含有鐵元素,不可用于煉鐵,符合題意;
故選:D。
3.下列有關(guān)鐵制品銹蝕與保護的說法不正確的是
A.鐵與氧氣、水等反應導致鐵制品銹蝕B.將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕
C.銹蝕的鐵制品沒有任何利用價值D.鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕
【答案】C
【詳解】A、鐵制品銹蝕實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果,說法正確;
B、不銹鋼抗腐蝕性能較強,將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕,說法正確;
C、銹蝕的鐵制品具有回收價值,回收廢舊金屬能節(jié)約金屬資源,減少環(huán)境污染,說法不正確;
D、鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕,說法正確。
故選:C。
4.金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失,鐵生銹的原因是接觸了
A.氧氣和水B.僅需要水C.氧氣或水D.僅需要氧氣
【答案】A
【詳解】鐵生銹是與空氣中的氧氣和水等物質(zhì)共同作用的結(jié)果,所以要防止鐵制品銹蝕,就要防止鐵制品與空氣中的氧氣和水接觸;
故選:A。
5.如圖為有關(guān)鐵的化學性質(zhì)的兩個實驗。下列說法正確的是
A.甲、乙實驗中的水作用相同
B.甲、乙實驗說明鐵在不同條件下可與氧氣反應
C.乙實驗中ac對比說明鐵的銹蝕與氧氣有關(guān)
D.乙實驗b中鐵釘銹蝕最嚴重
【答案】B
【詳解】A、甲實驗中的水作用是防止濺落的熔化物炸裂瓶底;乙實驗中的水作用是證明鐵的銹蝕與水有關(guān)。所以甲、乙實驗中的水作用不同。A不正確;
B、甲實驗說明鐵在純氧中燃燒生成四氧化三鐵;乙實驗說明鐵的銹蝕與氧氣和水有關(guān)。所以甲、乙實驗說明鐵在不同條件下可與氧氣反應。B正確;
C、乙實驗中a試管內(nèi)鐵釘與水和氧氣充分接觸,c試管內(nèi)鐵釘只能與干燥的氧氣接觸,a試管內(nèi)鐵釘生銹,c試管內(nèi)鐵釘沒有生銹。所以乙實驗中ac對比說明鐵的銹蝕與水有關(guān)。C不正確;
D、乙實驗中a試管內(nèi)鐵釘與水和氧氣充分接觸,b試管內(nèi)鐵釘只與水接觸,c試管內(nèi)鐵釘只能與干燥的氧氣接觸,所以a試管內(nèi)鐵釘生銹,b、c試管內(nèi)鐵釘沒有生銹。即乙實驗a中鐵釘銹蝕最嚴重。D不正確。
綜上所述:選擇B。
6.下列做法不能有效保護金屬資源的是
A.防止金屬腐蝕B.尋找金屬的代用品
C.回收利用廢舊金屬D.導電性最好的銀取代銅、鋁制作導線
【答案】D
【詳解】A、防止金屬腐蝕,可保護金屬資源,選項不符合題意;
B、尋找金屬的代用品,可保護金屬資源,選項不符合題意;
C、回收利用廢舊金屬,可保護金屬資源,選項不符合題意;
D、銀是貴金屬,其價格比銅、鋁都高,用于替代銅、鋁制作導線不符合經(jīng)濟原則,不利于保護金屬資源,選項符合題意;
故選D。
7.一種“貼身暖寶寶”貼的標簽如圖所示,下列說法錯誤的是
A.鐵粉和活性炭都屬于單質(zhì)
B.暖寶寶中加入稀硫酸會產(chǎn)生氣泡
C.暖寶寶發(fā)熱的原理主要是利用鐵生銹放熱
D.內(nèi)袋使用透氣材料的原因是使袋內(nèi)的物質(zhì)與氧氣接觸
【答案】A
【詳解】A、鐵粉是由鐵元素組成的純凈物,屬于單質(zhì),活性炭的主要成分是碳,屬于混合物,故A說法錯誤;
B、暖寶寶中加入稀硫酸,鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,可觀察到會產(chǎn)生氣泡,故B說法正確;
C、鐵與氧氣和水通性接觸會發(fā)生銹蝕,鐵生銹,放熱,則暖寶寶發(fā)熱的原理主要是利用鐵生銹放熱,故C說法正確;
D、內(nèi)袋使用透氣材料的原因是使袋內(nèi)的物質(zhì)與氧氣接觸,鐵與氧氣和水接觸會發(fā)生銹蝕,鐵生銹,放熱,則可以使暖寶寶發(fā)熱,故D說法正確;
故選:A。
8.現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣,還可以選用其他物品。為探究鐵制品銹蝕的條件,設(shè)計如下實驗:
(1)A中玻璃儀器的名稱是 。
(2)用“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”的目的是 。
【答案】(1) 試管
(2) 去除水中的溶解氧氣
【詳解】(1)?A中玻璃儀器的名稱是試管。 故答案為:試管。
(2)煮沸可以使水中的氧氣的溶解度幾乎為零,如果緩慢冷卻,空氣里的氧氣會重新溶解在水中。而迅速冷卻則可以防止氧氣再次溶解,得到無氧蒸餾水,這對于需要控制氧氣含量的實驗非常重要,所以經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水的主要目的是去除水中的溶解氧和其他氣體,以減緩鐵釘?shù)难趸俣取?br>9.同學們進入博物館,看到了許多礦石標本,其中的4種礦石及其主要成分如下:
(1)根據(jù)輝銅礦的主要成分,有同學推測以輝銅礦為原料,可制得含銅元素或含硫元素的產(chǎn)品,他的依據(jù)是 。
(2)同學們在以后的學習中將學習工業(yè)煉鐵的原理,即用一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳,該反應的化學方程式為 。
(3)孔雀石的主要成分受熱時會發(fā)生分解反應,生成三種氧化物,反應的化學方程式為 。
【答案】(1)化學反應前后元素種類不變(合理即可)
(2)
(3)
【詳解】(1)化學變化前后元素的種類不變,所以以輝銅礦為原料,可制得含銅元素或含硫元素的產(chǎn)品;
(2)一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應,生成鐵和二氧化碳,反應的化學方程式為:;
(3)孔雀石的主要成分受熱時會發(fā)生分解反應,生成三種氧化物,根據(jù)質(zhì)量守恒定律和氧化物的概念可知,三種氧化物分別是氧化銅、水和二氧化碳,反應的化學方程式為:。
10.鋼鐵是使用最多的金屬材料,生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金,其中生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。
(1)從公元1世紀開始,鐵便成了一種最主要的金屬材料。
①歷史上遺留下來的銅制品遠比鐵制品多。從物質(zhì)性質(zhì)的角度看,原因是 。
②下列鐵制品中,利用了金屬導熱性的是 (填字母)。
a.后周鐵獅子 b.鑄鐵井蓋 c.不銹鋼水壺
③下列關(guān)于鐵及鐵制品的說法中,正確的是 (填字母)。
a.鐵是地殼中含量最高的金屬元素
b.沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢
c.可用鐵制容器盛放波爾多液(主要成分是硫酸銅等)
(2)工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下:
①工業(yè)上煉鐵原理是將焦炭與氧氣等反應轉(zhuǎn)化為一氧化碳,再利用一氧化碳與氧化鐵反應,寫出一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式 。
②從物質(zhì)組成的角度分析,煉鋼爐中通入充足O2的目的是 。
【答案】(1) 鐵的金屬活動性比銅的強,容易被腐蝕 c b
(2) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 降低生鐵中的含碳量
【詳解】(1)①鐵的金屬活動性強于銅,更容易被腐蝕,則歷史上遺留下來的銅制品遠比鐵制品多;
②a.鐵獅子未利用鐵的導熱性,故錯誤;
b.鑄鐵井蓋利用了金屬的硬度大,故錯誤;
c.不銹鋼具有良好的導熱性,可以作熱水壺,故正確;
故選:c;
③a.鋁是地殼中含量最高的金屬元素,故錯誤;
b.鐵在潮濕的空氣中易生銹,沙漠地區(qū)干旱少雨,因此鐵制品銹蝕較慢,故正確;
c. 鐵能夠和硫酸銅反應,因此不能用鐵制容器盛放波爾多液,故錯誤;
故選:b;
(2)①赤鐵礦的主要成分為氧化鐵,一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳,反應的化學方程式為:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②生鐵和鋼均為鐵合金,但生鐵的含碳量較高,碳燃燒生成二氧化碳,則通入氧氣是為了降低生鐵中碳元素的含量。
11.用如圖所示實驗進行鐵釘銹蝕的研究。一段時間后,試管A、B中鐵釘幾乎沒有生銹,而試管C中鐵釘明顯銹蝕,試管D中鐵釘嚴重銹蝕。
(1)由試管A、B、C中的現(xiàn)象可知,鐵的銹蝕是鐵跟 (填化學式)等作用的結(jié)果。
(2)試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸餾水”,目的是 。
(3)由試管C、D中的現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是 。
【答案】(1)H2O和O2
(2)除去水中溶解的氧氣
(3)NaCl會加劇鐵的銹蝕
【詳解】(1)試管A中鐵不生銹,說明只有氧氣接觸,鐵不生銹、B中鐵不生銹,說明只有水接觸,鐵不生銹、C中鐵生銹,說明鐵的銹蝕是鐵跟H2O、O2共同作用的結(jié)果,故填:H2O和O2;
(2)試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸餾水”,其目的是除去水中溶解的氧氣,且防止水中溶解的氧氣對鐵的生銹實驗探究造成干擾,故填:除去水中溶解的氧氣;
(3)由題可知,試管D中鐵釘嚴重銹蝕,說明NaCl會加劇鐵的銹蝕,故填:NaCl會加劇鐵的銹蝕。
12.工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖:
已知:生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~ 2%。
(1)赤鐵礦煉鐵的反應原理是 (用化學方程式表示)。
(2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,其目的是 。
(3)煉鐵的原料中用到的焦炭的作用 和 。爐渣中含有硅酸鈣(CaSiO3),其中硅元素的化合價是 ,生鐵與鋼鐵的主要區(qū)別 。
【答案】(1)
(2)增大反應物接觸面積,加快反應速率
(3) 制取還原劑CO 提供熱量 +4 含碳量不同
【詳解】(1)赤鐵礦煉鐵的反應原理是赤鐵礦在高爐內(nèi)與一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳,其化學方程式為:;
(2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,粉碎的目的是增大反應物接觸面積,加快反應速率;
(3)焦炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳,產(chǎn)生大量熱量,二氧化碳與焦炭反應生成一氧化碳,所以焦炭的作用是制取還原劑,提供熱量;根據(jù)化學式中各元素化合價代數(shù)和為0,設(shè)硅元素的化合價為x,則(+2)+x+(-2)3=0,x=+4,所以硅元素化合價為+4;生鐵和鋼的都是鐵的合金,區(qū)別是含碳量不同。
13.鐵是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛的金屬,我國擁有著悠久的鋼鐵冶煉史。結(jié)合高爐煉鐵過程的示意圖回答問題。
(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦,其中磁鐵礦的主要成分是 (填化學式)。
(2)反應②的化學方程式為 。
(3)該圖示的“高爐氣體”中除含有少量CO外,主要還含有 和CO2;煉出的生鐵比純鐵硬度 (填“大”或“小”)。
(4)根據(jù)化學方程式計算,若用赤鐵礦煉出5.6t的鐵,產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是多少?
【答案】(1)Fe3O4
(2)CO2+C2CO
(3) 氮氣/N2 大
(4)解:設(shè)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是x
答:產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是13.2t。
【詳解】(1)磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵,化學式為Fe3O4。
(2)反應②為二氧化碳和碳高溫生成一氧化碳,化學方程式為CO2+C2CO。
(3)該圖示的“高爐氣體”中除含有少量CO外,主要還含有未參與反應的氮氣,和CO2;生鐵是合金,一般合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度,故煉出的生鐵比純鐵硬度大。
(4)見答案。
1.下列做法不利于防止鐵制品生銹的是
A.刀具用不銹鋼制作B.鐵鍋清洗完不擦干
C.自行車車架刷漆D.水龍頭表面鍍耐腐蝕的鉻
【答案】B
【詳解】A.將不銹鋼制成刀具,改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),能防銹,故選項做法有利于防止鐵制品生銹,故不符合題意;
B.鐵鍋用清洗完,不擦干,會有水漬,會加速鐵的銹蝕,不能防銹,故選項做法不利于防止鐵制品生銹,故符合題意;
C.自行車車架刷一層油漆,可以使鐵與氧氣隔絕,能防銹,故選項做法有利于防止鐵制品生銹,故不符合題意;
D.水龍頭表面鍍耐腐蝕的鉻,可以使鐵與氧氣隔絕,能防銹,故選項做法有利于防止鐵制品生銹,故不符合題意;
故選B。
2.下列有關(guān)金屬的說法正確的是
A.常溫下,所有金屬單質(zhì)均是固體
B.工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵
C.鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關(guān)
D.廢舊鐵制用品應該直接填埋處理
【答案】B
【詳解】A、金屬并不都是固體,大多數(shù)金屬單質(zhì)在常溫下呈固態(tài),金屬汞在常溫下呈液態(tài),說法錯誤,不符合題意;
B、工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵,說法正確,符合題意;
C、鐵的銹蝕與空氣中的氧氣和水有關(guān),說法錯誤,不符合題意;
D、廢舊鐵制品直接填埋處理會造成環(huán)境污染,應回收處理,說法錯誤,不符合題意。
故選:B。
3.赭石為一種中國傳統(tǒng)藥物,可“平肝潛陽,重鎮(zhèn)降逆,涼血止血”,李時珍在《本草綱目》中對其有“赭,赤色也”、“苦、寒、無毒”的描述,根據(jù)上述性質(zhì),其主要成分可能為
A.Fe2O3B.CuOC.KClD.Fe3O4
【答案】A
【分析】赭,赤色也,說明赭石主要成分是紅色。
【詳解】A、氧化鐵是紅色固體,符合題意;
B、氧化銅是黑色固體,不符合題意;
C、氯化鉀是白色固體,不符合題意;
D、四氧化三鐵是黑色固體,不符合題意。
故選A。
4.防止金屬銹蝕能有效保護金屬資源。下列防銹方法中,與其它三種方法原理不同的是
A.表面涂油B.制成合金C.進行電鍍D.表面刷漆
【答案】B
【詳解】涂油、電鍍、刷漆等,其原理均是使鐵與氧氣和水隔絕,而制成合金為改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),制成耐腐蝕的合金,則制成合金的原理與其它三種不同,故選B。
5.煉鐵廠以赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵,主要反應過程如圖所示:
請根據(jù)題圖和所學知識判斷下列說法錯誤的是( )
A.生鐵屬于混合物
B.反應過程①是置換反應,②③屬于化合反應
C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
D.工業(yè)煉鐵的設(shè)備是高爐
【答案】B
【詳解】A、生鐵是鐵和碳的合金,屬于混合物,不符合題意;
B、①焦炭為單質(zhì)碳,在高溫條件下與空氣中氧氣反應生成二氧化碳;化學方程式為:;②二氧化碳在高溫條件下,與焦炭繼續(xù)發(fā)生化合反應生成具有還原性的氣體一氧化碳;化學方程式為:;③一氧化碳在高溫條件下,與赤鐵礦石中的氧化鐵發(fā)生氧化還原反應,生成鐵和二氧化碳;化學方程式為:。故反應過程①②③中,屬于化合反應的有①②,③既不是置換反應,也不是化合反應,符合題意;
C、焦炭為單質(zhì)碳,在高溫條件下與空氣中氧氣反應生成二氧化碳,放出大量的熱,原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳,不符合題意;
D、工業(yè)煉鐵的設(shè)備是高爐,不符合題意。故選B。
6.在探究“鐵生銹的條件”實驗中,某小組同學利用如圖裝置(裝置氣密性良好)進行創(chuàng)新實驗。實驗時,先向鐵粉中滴入水,觀察一段時間后,發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象;然后滴入NaCl溶液,幾分鐘后觀察到注射器活塞向左移動。下列相關(guān)說法錯誤的是
A.活塞向左移動是因為鐵生銹消耗氧氣
B.若鐵粉過量,注射器活塞最終停在約4mL處
C.此實驗能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與
D.對比現(xiàn)象可知加入氯化鈉溶液能加快鐵的銹蝕
【答案】C
【詳解】A、鐵銹蝕會消耗空氣中的氧氣,裝置內(nèi)氣壓減小,注射器活塞向左移動,故A說法正確;
B、鐵銹蝕會消耗空氣中的氧氣,裝置內(nèi)氣壓減小,注射器活塞向左移動,氧氣約占空氣體積的五分之一,若鐵粉過量,消耗氧氣的體積為(20mL+10mL)×=6mL,故注射器活塞最終停在約10mL-6mL=4mL處,故B說法正確;
C、由題意可知:實驗開始滴加氯化鈉溶液前,無明顯現(xiàn)象,說明反應緩慢,滴加氯化鈉溶液后,發(fā)現(xiàn)注射器活塞向左移動,說明反應速率加快,所以使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕,不能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與,故C說法錯誤;
D、由題意可知:實驗開始滴加氯化鈉溶液前,無明顯現(xiàn)象,說明反應緩慢,滴加氯化鈉溶液后,發(fā)現(xiàn)注射器活塞向左移動,說明反應速率加快,所以使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕,故D說法正確;
故選:C。
7.煉鐵工業(yè)中高爐煤氣的一種新的處理過程如圖所示,有關(guān)該過程的敘述錯誤的是
A.可減少CO2的排放
B.Fe3O4和CaO均可循環(huán)利用
C.H2、CO在過程①體現(xiàn)還原性
D.在反應中C、H、Fe、Ca的元素化合價都發(fā)生了變化
【答案】D
【詳解】A、該反應中消耗二氧化碳,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為CO,故可減少二氧化碳的排放,故A正確,
B、由圖可知,四氧化三鐵和鐵之間相互轉(zhuǎn)化,氧化鈣和碳酸鈣之間相互轉(zhuǎn)化,故Fe3O4和CaO均可循環(huán)利用,故B正確;
C、過程①氫氣得氧變成水,一氧化碳得氧變成二氧化碳,H2、CO均體現(xiàn)還原性,故C正確;
D、在該反應中,一氧化碳和二氧化碳相互轉(zhuǎn)化,碳化合價發(fā)生變化;氫氣轉(zhuǎn)化為水,氫元素的化合價也發(fā)生變化;四氧化三鐵和鐵之間相互轉(zhuǎn)化,鐵元素的化合價也發(fā)生變化,碳酸鈣和氧化鈣中鈣元素的化合價均為+2價,則鈣元素的化合價不變,故D錯誤;
故選D。
8.陜西博物館珍藏了許多承載歷史變遷的青銅文物,人們發(fā)現(xiàn)青銅器在含有Cl-的環(huán)境中易生成氯化亞銅(CuCl),其隨著環(huán)境條件的變化而發(fā)生銹蝕,銹層物質(zhì)成分示意圖如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.銅綠Cu2(OH)2CO3是由碳、氫、氧、銅四種元素組成的
B.生成Cu2(OH)3Cl的過程中反應物一定只有CuCl、H2O和O2
C.青銅器在銹蝕的過程中銅元素的化合價升高
D.在干燥、無氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護
【答案】B
【詳解】A、由銅綠的化學式可知,銅綠中含有碳、氫、氧、銅四種元素,故A正確,不符合題意:
B、生成Cu2(OH)3Cl的過程中反應物一定只有CuCl、H2O和O2,根據(jù)元素守恒也有可能有氧化亞銅,故B錯誤,符合題意;
C、青銅器在銹蝕的過程中,由CuCl中的+1價變?yōu)镃u2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中的+2價,銅元素的化合價升高,故C正確,不符合題意;
D、青銅器生銹與水和氧氣有關(guān),故在干燥、無氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護,故D正確,不符合題意。
故選:B。
9.實驗研究鐵銹蝕影響因素,記錄如下。下列分析錯誤的是
A.①中鐵未生銹,②③中鐵已銹蝕B.①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響
C.①②證明水對鐵銹蝕有影響D.②③證明食鹽能加快鐵銹蝕
【答案】B
【詳解】A、鐵生銹,氧氣含量會減少,②③氧氣含量減少,說明鐵已經(jīng)生銹,A正確。
B、①②③實驗中沒有探究炭粉對銹蝕的影響,①②③無法證明炭粉對鐵銹蝕有影響,B錯誤。
C、干燥劑吸水,①沒有水,氧氣沒有減少,鐵沒有生銹,②加水后氧氣減少,鐵生銹,說明水對鐵銹蝕有影響,C正確。
D、③加食鹽后鐵生銹速度加快,說明食鹽能加快鐵銹蝕,D正確。
故選:B。
10.化學視角認識蒸汽眼罩。
蒸汽眼罩逐漸走進日常生活,它借助鐵生銹產(chǎn)生的熱量,使材料內(nèi)部的水分穩(wěn)定蒸發(fā),利用產(chǎn)生的熱量和溫度緩解眼部疲勞。
【實驗探究】
探究一:檢驗蒸汽眼罩內(nèi)部材料中有鐵粉
(1)某同學用磁鐵吸引了部分蒸汽眼罩內(nèi)部材料于一支試管中,加入硫酸銅溶液,發(fā)生反應的化學方程式是 。
探究二:
(2)日常生活中鐵生銹是鐵與 共同作用的結(jié)果,但放熱緩慢。
哪些因素能加快反應,使蒸汽眼罩快速發(fā)熱?某小組同學采用對照實驗開展探究,設(shè)計實驗方案如下:
查閱資料:蒸汽眼罩內(nèi)部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等。
(3)下列方案之間能否形成對照?若能,請指出變量;若不能,請說明理由。
方案二與方案四 ;
方案一與方案四 。
(4)對比分析以上方案,你能獲得的結(jié)論是 。
【反思評價】
(5)蒸汽眼罩的保存方法是 。
【答案】(1)
(2)水、氧氣
(3) 方案二與方案四能形成對照,變量是是否含活性炭 方案一與方案四不能形成對照,有兩個變量
(4)同時加入活性炭、氯化鈉,能加快鐵生銹,使蒸汽眼罩快速放熱
(5)密封保存
【詳解】(1)某同學用磁鐵吸引了部分蒸汽眼罩內(nèi)部材料于一支試管中,鐵能被磁鐵吸引,故被吸引的物質(zhì)是鐵,加入硫酸銅溶液,鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,該反應的化學方程式為:;
(2)鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果;
(3)方案二和方案四中一個有活性炭,一個沒有,其它條件均相同,能形成對照,變量是是否含活性炭;
方案一和方案四中有兩個變量,變量不唯一,則不能形成對照;
(4)對比方案一、二,只加入氯化鈉對反應沒有影響,對比方案一、三,只加入活性炭對反應也沒有影響,但對比二、三、四,同時加入氯化鈉和活性炭能加快反應,使蒸汽眼罩快速發(fā)熱,故可得出結(jié)論:同時加入活性炭、氯化鈉,能加快鐵生銹,使蒸汽眼罩快速放熱;
(5)蒸汽眼罩內(nèi)部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等,鐵能與氧氣和水接觸生銹,且活性炭和氯化鈉可加快鐵生銹,使蒸汽眼罩快速發(fā)熱,故蒸汽眼罩應密封保存。
11.某同學發(fā)現(xiàn)自己眼鏡框中銅制部位表面有綠色的銅銹,他聯(lián)想到探究鐵生銹條件的實驗,決定采用控制變量法探究銅生銹的原因,請你一起探究。
【提出問題】
銅生銹的原因是什么?
【查閱資料】
銅銹的主要成分是,俗稱銅綠。
【猜想與假設(shè)】
(1)根據(jù)查閱的資料猜測:銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和 共同作用的結(jié)果。
【設(shè)計與實驗】
他仿照探究鐵生銹條件的實驗,設(shè)計并進行了如下四個實驗(說明:實驗中用到的蒸餾水
均已煮沸過且銅絲已打磨干凈)。
【解釋與結(jié)論】
(2)實驗中使用“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”,其目的是 。
(3)得出“銅生銹一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論,依據(jù)的兩個實驗是 和 (填編號)。
(4)對比實驗②和③,得出的結(jié)論是 。
(5)為驗證猜想,應在實驗⑤瓶中添加物質(zhì) 。
(6)由上述實驗可推知,銅生銹的條件是 。
【反思與應用】
(7)結(jié)合上述實驗,你對保存銅制品的建議是 。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2)除去水中溶解的氧氣
(3) ① ③
(4)銅生銹需要氧氣
(5)氧氣和二氧化碳
(6)銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果
(7)保持銅表面干燥潔凈(合理即可)
【詳解】(1)銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3,含有銅元素、碳元素、氧元素和氫元素,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學變化前后元素的種類不變,則反應物中含有銅元素、碳元素、氧元素和氫元素,空氣中的O2和H2O中含有氧元氧元素和氫元素,空氣中能提供碳元素的時二氧化碳,所以銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果;
(2)氣體的溶解度隨溫度的升高而減小,實驗中使用“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”,其目的是除去水中溶解的氧氣;
(3)“銅生銹一定與CO2有關(guān)”則實驗控制的因素是二氧化碳,實驗①中銅只與氧氣和水接觸不生銹,實驗③銅與氧氣、水和二氧化碳同時接觸生銹,所以對比實驗①和③,得出“銅生銹一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論;
(4)實驗②銅只與水和二氧化碳接觸不生銹,實驗③銅與氧氣、水和二氧化碳同時接觸生銹,對比實驗②和③,得出結(jié)論“銅生銹需要氧氣”;
(5)對比實驗①和③,得出“銅生銹需二氧化碳”的結(jié)論,對比實驗②和③,得出結(jié)論“銅生銹需要氧氣”,則還需探究的影響因素是水,所以實驗⑤瓶中添加的物質(zhì)是氧氣和二氧化碳;
(6)對比實驗①和③,得出“銅生銹需二氧化碳”的結(jié)論,對比實驗②和③,得出結(jié)論“銅生銹需要氧氣”,對比實驗③和⑤,地出“銅生銹需水”的結(jié)論,所以由上述實驗可推知,銅生銹的條件是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果;
(7)銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果,防銹的措施是隔絕銅氧氣、水和二氧化碳,故銅制品保存時保持其表面干燥潔凈。
12.鐵是人類歷史上至今冶煉得最多的金屬。高爐煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等。其生產(chǎn)原理如圖所示。
(1)反應I屬于 (填基本反應類型)反應:反應Ⅱ是 (填“放熱”或“吸熱”)反應。
(2)反應I和反應Ⅱ中焦炭的作用分別是提供熱量和 。
(3)主要成分為氧化鐵的礦石名稱為 ,氧化鐵與氣體Y的反應的化學方程式為 ;反應Ⅳ是鐵礦石中的脈石(SiO2)跟固體R在高溫下反應,生成了爐渣(CaSiO3),反應的化學方程式為 。
(4)“鐵水”的溫度 (填“高于”或“低于”)液態(tài)鐵的溫度,實際生產(chǎn)過程中,通常將鐵水進一步處理可得到鋼材,這樣做的好處是什么? 。
【答案】(1) 化合 吸熱
(2)生成還原劑一氧化碳
(3) 赤鐵礦
(4) 低于 煉鋼過程中要將生鐵再熔化,這樣做可以避免消耗能源
【詳解】(1)反應I是碳和氧氣反應生成二氧化碳,是多變一的反應,是化合反應。反應Ⅱ是二氧化碳和碳高溫下反應生成一氧化碳,該反應是常見的吸熱反應。
(2)反應Ⅱ中,焦炭與二氧化碳反應生成一氧化碳,一氧化碳用于還原金屬氧化物,所以焦炭的作用是生成還原劑一氧化碳。
(3)主要成分為氧化鐵的礦石名稱為赤鐵礦。根據(jù)上述分析Y是生成的CO,氧化鐵和一氧化碳在高溫下反應生成鐵和二氧化碳,化學方程式為。
反應Ⅳ的反應物是SiO2與石灰石高溫分解生成的氧化鈣(R)反應,生成CaSiO3,則反應的化學方程式為。
(4)“鐵水”冷卻后是生鐵,是鐵合金,合金的熔點比組成它的純金屬的熔點低。所以“鐵水”的溫度低于液態(tài)鐵的溫度。生鐵進一步處理得到鋼需要先把生鐵熔化,直接使用鐵水可以減少熔化的過程,減少能源的消耗。所以這樣做的好處是煉鋼過程中要將生鐵再熔化,這樣做可以避免消耗能源。
13.我國有著悠久的鋼鐵冶煉史,《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖1,該方法的生產(chǎn)過程可用圖2表示。
資料:①潮泥灰主要成分是石灰石。②鐵的熔點是1535℃。
根據(jù)圖文回答下列問題。
(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦和 (寫一種)。
(2)不斷鼓入空氣的目的是 。
(3)煉鐵爐中生成鐵的化學方程式為 。
(4)撒入潮泥灰主要作用是 。不斷翻炒液態(tài)生鐵,是為了降低 元素的含量。
(5)鋼的性能優(yōu)良,如鋼的熔點比純鐵 ,易于加工。
【答案】(1)磁鐵礦(或菱鐵礦)
(2)提高爐溫
(3)(或)
(4) 除雜 碳/C
(5)低
【詳解】(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦;
(2)不斷鼓入空氣的目的是為燃燒提供充足的氧氣,使燃燒更加充分,為反應提供更高的溫度;
(3)赤鐵礦的主要成分為氧化鐵,磁鐵礦的主要成分為四氧化三鐵,氧化鐵與一氧化碳在高溫下反應生成鐵與二氧化碳,化學反應方程式為:;四氧化三鐵與一氧化碳在高溫下反應生成鐵與二氧化碳,化學反應方程式為:;
(4)潮泥灰的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣在煉鐵過程中的主要作用是吸收反應中產(chǎn)生的雜質(zhì),產(chǎn)生爐渣,故撒入潮泥灰達到除雜的目的;鐵的熔點是1535℃,則液態(tài)的生鐵為溫度很高,不斷翻炒液態(tài)生鐵,是為了讓生鐵中的碳與氧氣接觸燃燒,以達到降低碳元素含量的目的;
(5)鋼是鐵與碳等物質(zhì)形成的合金,合金的熔點比其中組成中的純金屬熔點低,故鋼的熔點比純鐵熔點低。
14.第八屆中國-俄羅斯博覽會于2024年5月16日-21日在哈爾濱國際會展中心舉辦,同期舉辦第三十三屆哈洽會。冰城夏都哈爾濱做足各項準備,迎接了八方來客!機場、火車站、地鐵、公交站等重要交通樞紐建設(shè)中使用了大量鋼鐵。工業(yè)煉鐵所用高爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示,高爐中發(fā)生的過程如圖2中的過程Ⅰ到過程Ⅲ所示。
(1)過程Ⅰ主要發(fā)生在高爐的 (填“A”或“B”或“C”)區(qū)域。
(2)過程Ⅱ發(fā)生的反應是 (填“放熱”或“吸熱”)反應。
(3)如果用的鐵礦石為赤鐵礦,則過程Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為 。
(4)某鋼鐵廠用含氧化鐵80%的赤鐵礦理論上可生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量是 。
(5)過程Ⅳ通入主要是為了降低生鐵中 元素的含量。
【答案】(1)A
(2)吸熱
(3)
(4)
(5)碳/C
【詳解】(1)由圖可知,過程Ⅰ是高溫下,焦炭在富氧熱空氣反應生成二氧化碳,所以該反應發(fā)生要靠近熱空氣,即圖中A位置;
(2)由圖可知,過程Ⅱ是二氧化碳在高溫下與焦炭反應,生成一氧化碳,該反應是吸熱反應;
(3)如果用的鐵礦石為赤鐵礦,赤鐵礦的主要成分是氧化鐵,則過程Ⅲ中一氧化碳和氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳,發(fā)生反應的化學方程式為:;
(4)設(shè):可生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量是x。
x=700t
可生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量是700t。
(5)生鐵和鋼的主要區(qū)別是含碳量不同,過程Ⅳ通入O2主要是為了使生鐵中的碳元素充分反應,降低含碳量。1.知道常見的礦石。熟悉工業(yè)煉鐵的原理和方法。
2.了解鐵生銹的條件和防銹的方法。
3.熟悉根據(jù)化學方程式的含雜質(zhì)的計算。
4.知道保護金屬資源的重要性和途徑。
重點:
煉鐵的原理和方法;鐵生銹的條件和防銹方法
難點:
含雜質(zhì)的計算;鐵生銹的條件
金屬礦石
赤鐵礦
磁鐵礦
鋁土礦
赤銅礦
金紅石
軟錳礦
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
Cu2O
TiO2
MnO2
圖示
設(shè)備
高爐
原料
赤鐵礦石、焦炭、石灰石、熱空氣
原理
利用爐內(nèi)反應生成的一氧化碳把鐵從氧化鐵中還原出來
Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2
各原料的作用
赤鐵礦石
提供鐵元素
焦炭
= 1 \* GB3 ①燃燒放熱,提供高溫環(huán)境,維持爐溫;
= 2 \* GB3 ②提供還原劑CO
石灰石
將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化成爐渣
熱空氣
提供焦炭燃燒所需的氧氣
爐內(nèi)反應
由下而上依次為:
C+O2 CO2;
CO2+C2CO;
Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2。
實驗一
實驗二
實驗三
實驗設(shè)計
鐵釘與空氣和水同時接觸
鐵釘只與煮沸且迅速冷卻的蒸餾水接觸
鐵釘只與干燥的空氣接觸
實驗現(xiàn)象
生銹(水面附近生銹更嚴重)
不生銹
不生銹
實驗分析
對比實驗一和實驗二,可知鐵生銹需要與氧氣接觸;
對比實驗一和實驗三,可知鐵生銹需要與水接觸。
實驗結(jié)論
鐵生銹的條件是:鐵與氧氣和水同時接觸。
試管編號
藥品
鐵絲生銹情況
1
6cm鐵絲+10mL水+植物油
鐵絲未生銹
2
6cm鐵絲+6mL水
8分50秒,鐵絲銹蝕
3
6cm鐵絲+2g氯化鈣干燥劑
鐵絲少量生銹
4
?
5分10秒,鐵絲明顯銹蝕
品名:XX牌貼身暖寶寶
成分:袋內(nèi)物質(zhì):鐵粉、水、活性炭、食鹽等
內(nèi)袋材料:微孔透氣無紡布
外袋材料:不透氣塑科
用法:臨使用前,打開外袋取出內(nèi)袋,直接貼在衣服上,打開外袋后保持溫暖12小時
實驗裝置
序號
其他試劑
100min時O2的含量
①
干燥劑
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食鹽
8%
藥品
1分鐘前后溫度變化
方案一
4g鐵粉、2mL水
16℃→16℃
方案二
4g鐵粉、2mL水、2g氯化鈉
16℃→16℃
方案三
4g鐵粉、2mL水、2g活性炭
16℃→16℃
方案四
4g鐵粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化鈉
16℃→55℃→26℃
編號
①
②
③
④
⑤
實驗
現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
銅絲表面有綠色物質(zhì)
無明顯現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
這是一份人教版(2024)九年級下冊(2024)第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料優(yōu)秀同步測試題,文件包含81金屬材料-知識點梳理+練習含答案解析docx、81金屬材料-知識點梳理+練習docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共39頁, 歡迎下載使用。
這是一份化學九年級下冊課題 3 金屬資源的利用和保護測試題,共17頁。試卷主要包含了選擇題,判斷題,綜合應用題,填空與簡答等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版課題 3 金屬資源的利用和保護同步練習題,共13頁。試卷主要包含了選擇題,判斷題,綜合應用題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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