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参考答案与试题解析
1.已知:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,向装有20g
Fe2O3的硬质玻璃管中通入CO,加热反应一段时间后,测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g,则下列说法正确的是( )
A.该反应中,CO是氧化剂
B.反应生成Fe的质量为15.2g
C.反应生成CO2的质量为16.5g
D.参加反应的Fe2O3占原总质量的80%
【解答】解:设生成参加反应的氧化铁的质量为x,生成铁的质量为y,生成二氧化碳的质量为z,则:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
固体质量减少
160
112
132
160﹣112=48
x
y
z
20g﹣15.2g=4.8g
===;x=16g;y=11.2g;z=13.2g;A.在该反应中,一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素,体现了一氧化碳的还原性,选项说法错误;B.由以上计算可知,生成铁的质量为11.2g,选项说法错误;C.由以上计算可知,生成二氧化碳的质量为13.2g,选项说法错误;D.参加反应的Fe2O3占原总质量的,选项说法正确。故选:D
2.如图实验过程中,下列有关说法不正确的是( )
A.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
B.酒精灯加网罩的目的是集中火焰并提高温度
C.加热药品前,应先通一会儿一氧化碳,以防爆炸
D.实验现象为黑色粉末变成红棕色,澄清石灰水变浑浊
【解答】解:A、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,为了减少空气污染,应增加尾气处理装置,故选项说法正确。B、酒精灯加网罩能使火焰集中,能提高温度,故选项说法正确。C、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。D、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误。故选:D
3.下列说法符合如图装置设计示意图的有( )
①说明CO具有还原性
②充分地利用了能源
③说明CO氧化后的产物是CO2
④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染.
A.①②
B.②④
C.②③④
D.①②③④
【解答】解:由题目中的图形可知:一氧化碳能还原氧化铁说明了一氧化碳有还原性;一氧化碳尾气点燃,说明可燃烧;一氧化碳氧化后的产物能使澄清石灰水变浑浊,说明产物为二氧化碳;尾气点燃可以防止污染空气。由以上分析可知:①说明CO具有还原性; ②充分地利用了能源; ③说明CO氧化后的产物是CO2;④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染。故选:D
如图是甲是初中化学炼铁的基本原理.乙是工业炼铁高炉的结构图.下列说法错误的是( )
A.由甲图加热装置可知炼铁需要高温
B.乙图中焦炭燃烧产生高温也可以反应产生一氧化碳
C.乙图中出铁口应该比出渣口高一些
D.甲图中b处在操作时应该接尾气处理装置
【解答】解A.炼铁是在高温下进行的,所以用酒精喷灯加热,故正确;B.焦炭由上方投入,与下面进入的热空气反应产生二氧化碳,二氧化碳在高温的条件下与碳反应生成了一氧化碳,故正确;C.因为生铁密度大于炉渣密度,所以乙图中出铁口低于炉渣出口,故错误;D.甲装置的尾气中含有一氧化碳,不能直接排放到空气中,需要加以回收处理,故正确。故选:C
5.如图为实验室模拟还原氧化铁的实验装置(夹持仪器等省略),已知:HCOOHH2O+CO↑.下列说法合理的是( )
A.装置丙中发生反应的化学方程式为:FeO+COFe+CO2
B.装置乙中氢氧化钠的作用是吸收、除去二氧化碳
C.与课本模拟工业炼铁装置相比,该装置环保无污染
D.装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,能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,故选项说法错误。B、氢氧化钠能与二氧化碳反应,装置乙中氢氧化钠的作用是除了吸收、除去二氧化碳,还能吸收水蒸气,故选项说法错误。C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,该装置没有设计尾气处理装置,故选项说法错误。D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2,故选项说法正确。故选:D
用“W”型玻璃管进行微型实验,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a处红棕色粉末变为黑色
B.b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
C.a处的反应化学方程式为CO+Fe2O3=2Fe+CO2
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,a处红棕色粉末变为黑色,故选项说法正确。B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,证明有CO2生成,故选项说法正确。C、a处的反应化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故选项说法错误。D、一氧化碳具有毒性,能污染环境,为防止污染空气,尾气不经处理不能直接排放,一氧化碳具有可燃性,可利用点燃的方法进行尾气处理,故选项说法正确。故选:C
7.如图装置可以做CO还原Fe2O3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.下列说法正确的是( )
A.B装置玻璃管内发生的是置换反应
B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的
C.试验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯
D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
【解答】解:A.装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,反应是由两种化合物,不属于置换反应,故错误;B.装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳,若没有A装置,则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的,故错误;C.实验结束后先熄灭B处酒精喷灯,等到装置冷却至室温时再停止通CO,故错误;D.由B中红色粉末慢慢变成黑色就可以证明CO和Fe2O3发生了反应,故正确。故选:D
8.某化学兴趣小组用如图装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述正确的是( )
①A、B两处的现象分别是:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
②A处发生的反应是典型的吸热反应
③已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
④这种方法炼出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【解答】解:①在高温的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以装置A中红色粉末慢慢变成黑色;生成的二氧化碳能使B处的澄清石灰水变浑浊,描述不正确;②A处反应过程中需要高温加热,所以是典型的吸热反应,描述正确;③一氧化碳难溶于水,短导管进气,长导管是出水管,导管口的连接顺序为a→c→b→d,描述错误;④生铁中含有碳等杂质,这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳,描述正确。故选:C
9.如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验,以下分析错误的是( )
已知:①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色且四氧化三铁具有磁性;
②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
A.实验时需要先通入一氧化碳一段时间,才能点燃酒精喷灯
B.B处石灰水变浑浊可以说明A处反应已经发生
C.C处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染
D.当A处固体变黑且被磁铁吸引,说明发生了Fe2O3+3COFe+3CO2的反应
【解答】解:A.因为一氧化碳具有可燃性,如果混入空气中达到爆炸极限,遇明火易发生爆炸,所以实验开始时,先通入一氧化碳一段时间后,才能点燃酒精灯。故A正确。B.因为通入装置的气体中没有二氧化碳,B处的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳存在,所以根据B处石灰水变浑浊的现象,可以判断A处的反应已经发生。故B正确。C.因为一氧化碳是空气污染物,直接排放会造成空气污染,所以利用一氧化碳的可燃性,可以在装置末端放一个燃着的酒精灯处理尾气,以防止空气污染。故C正确。D.根据已知信息可知,氧化铁还原过程中,氧化铁首先转化成黑色、具有磁性的四氧化三铁,所以,当A处固体变黑且被磁铁吸引,不能说明发生了Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的反应。故D错误。故选:D
10.钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁,某同学用此原理按如图装置进行实验,下列说法不正确的是( )
A.该实验还需要增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO,目的是排尽装置内的空气,防止发生爆炸
C.NaOH溶液的作用是检验反应后的产物
D.反应结束后,应先停止加热,继续通入CO至固体冷却为止
【解答】解:A、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集,故选项说法正确。B、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原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。C、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,无明显现象;NaOH溶液的作用不是检验反应后的产物,而是吸收二氧化碳,故选项说法错误。D、实验结束时应先熄灭酒精灯,要继续通入一氧化碳,直至固体冷却,以防止生成的铁再次被氧化,故选项说法正确。故选:C
11.在实验室里,可以利用如图所示装置进行炼铁实验。下列说法错误的是( )
A.点燃酒精喷灯加热前,应先通入一会儿CO
B.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石,其中石灰石的主要作用是除去二氧化碳
C.图中“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
D.玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变黑,试管里澄清石灰水变浑浊
【解答】解:A.因为一氧化碳具有可燃性,点燃或加热一氧化碳与空气的混合物可能引起爆炸,故加热前要先通入一氧化碳,排除空气防止爆炸,选项说法正确;B.石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅,形成炉渣,选项说法错误;C.生铁中含有碳等杂质,这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳,选项说法正确;D.在高温的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以玻璃管中红棕色粉末慢慢变成黑色;生成的二氧化碳能使试管中的澄清石灰水变浑浊,选项说法正确。故选:B
12.黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2),可用于工业上冶炼铁和生产浓硫酸,如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应前将黄铁矿粉碎,能提高反应速率
B.反应①②③④中都有元素化合价的变化
C.反应②不属于四种基本反应类型之一
D.该过程回收利用了SO2,能减少酸雨的发生
【解答】解:A.反应前将黄铁矿粉碎,增大了反应物之间的接触面积,能提高反应速率,故正确;B.反应④中,各元素的化合价在反应前后均未改变,故错误;C.反应②是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,生成物是一种单质与一种化合物,不属于四种基本反应类型之一,故正确;D.由工艺流程图可知,该过程回收利用了SO2,能减少酸雨的发生,故正确。故选:B
13.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图,说法不正确的是( )
A.实验时都应该先通入气体一段时间后再加热,防止发生爆炸
B.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,主要是因为两种气体的密度不同
C.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
D.乙中需尾气处理装置,是因为一氧化碳有毒
【解答】解:A.可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气,所以实验时都应该先通入气体排净容器内的空气而后再加热,这主要是防止发生爆炸,故选项说法正确;B.甲试管向下倾斜,是因为反应中有水产生防止水倒流,乙玻璃管保持水平,是因为反应中并无水产生,与两种气体的密度不同无关。故选项说法错;C.两者与氧化铜反应时都是将氧化铜还原为金属铜,所以两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生,故选项说法正确;D.氢气无毒,而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中,甲无尾气处理装置而乙有,故选项说法正确。故选:B
14.工业上常利用碳和一氧化碳的还原性来进行冶炼金属。有关还原性实验错误的是( )
A.碳还原氧化铜实验中,黑色固体最终变成了红色
B.碳还原氧化铜实验中,一定没有一氧化碳产生
C.一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃左侧酒精灯
D.一氧化碳还原氧化铜实验中,尾气处理也可以通过小气球收集
【解答】解:A、碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,黑色固体最终变成了红色,故选项说法正确。B、碳还原氧化铜实验中,碳与氧化铜反应能生成铜和一氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应能生成一氧化碳,可能有一氧化碳产生,故选项说法错误。C、一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃酒精灯,排尽装置内的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。D、一氧化碳有毒,会污染环境,尾气处理也可以通过小气球收集,故选项说法正确。故选:B
15.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.两个实验结束后,固体减少的质量均为生成的二氧化碳气体的质量
B.两个实验中都可观察到红色固体变黑
C.两个实验都要排尽装置中的空气,再加热
D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸
【解答】解:A、两个实验中,木炭还原氧化铜的实验,试管内固体质量的减少量等于木炭的质量和氧化铜氧元素的质量之和,为生成的二氧化碳气体的质量;一氧化碳还原氧化铜的实验,固体减少的质量为氧化铜氧元素的质量,不等于为生成的二氧化碳气体的质量,故选项说法错误。B、两个反应中氧化铜转化为了铜,两个实验中都可观察到黑色固体变为红色,故选项说法错误。C、第一个实验不需要排尽装置中的空气,再加热;第二个实验,一氧化碳具有可燃性,为防止与空气的混合气体在加热时发生爆炸,要排尽装置中的空气,再加热,故选项说法错误。D、两个实验中均使用了石灰水,都要防止液体倒吸,都要先撤离石灰水中的导管,再停止加热,故选项说法正确。故选:D
16.铜是人类最早发现的金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。在实验室里我们常用氢气和一氧化碳还原氧化铜来的到金属铜,下图甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置,有关甲、乙两实验说法正确的是( )
A.都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体,以防止发生爆炸
B.氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
C.当实验结束后,都应继续通入气体,直到试管、玻璃管冷却
D.所有酒精灯的作用均相同
【解答】解:A.两实验都先通入一段时间的气体,以排净装置内的空气,再进行加热,以免发生爆炸,故错误;B.一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,故错误。C.当实验结束后,都应继续通入气体,直到试管、玻璃管冷却,防止生成的铜被进入的氧气氧化,故正确;D.乙中右边酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉,防止污染空气,其他酒精灯的作用是加热,故错误。故选:C
17.小科利用氢气还原氧化铜的原理和如图装置及药品进行试验(操作规范)来测定水的组成.(假设生成的水完全被丁中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气,CO2忽略不计).下列说法错误的是( )
A.洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气
B.丙装置中的氧化铜没有完全被还原,会影响实验结果
C.该装置存在缺陷,应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
D.实验中,通过测定丙、丁装置质量的改变值,就能达到测定水的组成的目的
【解答】解:建议先分析实验原理:本实验通过生成的水中氧元素来自于氧化铜,也就是丙装置的变化量决定了丁装置的水的增加量,而两者的差值恰恰又是反应的氢气的质量,所以要关注丙装置的变化量,而不是否丙中完全反应,所以是否氧化铜完全反应或者氢气在经过氧化铜时是否被完全反应都不重要,重要的是生成的水是否被丁装置彻底吸收,且丁装置吸收的水只能来自于丙装置生成的水,所以气体要干燥后在进入丙反应,装置的右侧要防止来自空气中水分或者二氧化碳的干扰.A、洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气,使实验结果更准确,正确;B、丙装置中的氧化铜是否完全被还原,对结果无影响,故错误;C、丁装置中碱石灰,可能吸收空气中水分和二氧化碳,应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管.故正确;D、丙装置中减少的质量即为水中氧元素的质量,丁装置质量的增加即为生成水的质量,而这只差即为水中氢元素的质量.故正确;故选:B
18.将mgCuO
装入玻璃管中,先通入一会儿CO,再加热,当大部分固体变为红色铜时停止加热,并同时停止通CO气体.在空气中冷却后,称量,残留物的质量为ng.在实验中共用去wgCO,生成agCO2,则最终得到的铜的质量为( )
A.4(m﹣n)g
B.wg
C.ag
D.mg
【解答】解:根据反应前后固体的质量差(m﹣n)g为被还原的CuO中O元素的质量,利用CuO中Cu、O元素的质量比=64:16=4:1,可计算生成铜的质量=4(m﹣n)g;根据反应生成的a
gCO2中O元素的质量=a
g××100%=g,其中O元素质量的一半即g×=g为被还原的CuO中O元素的质量,利用CuO中Cu、O元素的质量比=64:16=4:1,可计算生成铜的质量=4×g=g;但是由于生成的铜在空气中冷却再次被氧化,所以此计算方式没有意义.错误.故选A
19.下列说法正确的是( )
A.用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜,发现已制得的铜又很快变黑了.产生这种现象的原因是反应开始时,没有把试管内的空气排干净
B.用扇子一扇,燃着的蜡烛立即熄灭是因为空气流动带走燃烧的热量使烛火的温度低于蜡的着火点
C.铁在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热
D.硫在氧气中剧烈燃烧,发出淡蓝色火焰,并产生有刺鼻气味的气体
【解答】解:A、用一氧化碳还原氧化铜的实验结束时,应先撤酒精灯,待试管冷却后再停止通一氧化碳,以防止生成的铜又与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜;用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜,发现已制得的铜又很快变黑了,产生这种现象的原因是未等到试管冷却就停止通入了一氧化碳,故选项说法错误.B、用扇子一扇,燃着的蜡烛立即熄灭,是因为空气流动带走燃烧的热量使烛火的温度低于蜡的着火点,故选项说法正确.C、铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法错误.D、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误.故选B
如图甲是一氧化碳还原氧化铜的实验装置.从保护环境角度看,下图甲存在的缺陷是尾气中的一氧化碳未进行处理.为此,某同学设计了多种解决方法.你认为不可取的是( )
A.将尾气点燃后排放到空气中
B.通过图乙装置将尾气收集于广口瓶中
C.将尾气通过浓氢氧化钠溶液
D.排净装置内氧气后,将尾气与原CO入口连通循环利用
【解答】解:A、一氧化碳具有可燃性,燃烧产物是二氧化碳,二氧化碳无毒,故A正确,B、乙装置的进气顺序及原理是将二氧化碳吸收而将一氧化碳收集处理,故B正确,C、一氧化碳不会与氢氧化钠反应,二氧化碳会与氢氧化钠反应,将尾气通过氢氧化钠溶液,一氧化碳不会被吸收,故C错误,D、利用了一氧化碳的可燃性,将一氧化碳和氧气反应生成无毒的二氧化碳,又为反应提供了能量,故D正确.故选:C
21.甲酸(HCOOH)是一种无色、有刺激性气味的液体,与浓硫酸混合加热的反应为:HCOOHCO↑+H2O.实验室可利用下图装置制取CO并还原CuO下列说法错误的是( )
A.甲酸生成CO的反应属于分解反应
B.实验中应先通入CO、后加热CuO
C.硬质玻璃管中的黑色固体变为红色固体
D.硬质玻璃管和固体的总质量反应后增大
【解答】解:A、甲酸生成CO的反应属于分解反应。正确;B、实验中应先通入CO、后加热CuO.正确;C、硬质玻璃管中的黑色固体变为红色固体。正确;D、硬质玻璃管和固体的总质量反应后减小,因为氧化铜中的氧元素和一氧化碳化合成了二氧化碳。错误。故选:D
22.钨是熔点最高的金属。工业上用黑钨矿(主要成分为钨酸亚铁)冶炼钨的主要反应有:
①4FeWO4+4Na2CO3+O24Na2WO4+2Fe2O3+4X;②Na2WO4+2HCl═H2WO4+2NaCl
③H2WO4WO3+H2O;④WO3+3H2W+3H2O;下列说法错误的是( )
A.FeWO4中W的化合价为+6
B.反应①中X的化学式为CO2
C.②、③反应前后所有元素的化合价均无变化
D.上述4步反应分别涉及4种基本反应类型
【解答】解:A、钨酸亚铁中铁元素显+2价,氧元素显﹣2价,设钨元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x+(﹣2)×4=0,则x=+6价,故选项说法正确。B、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前铁、钨、氧、钠、碳原子个数分别为4、4、30、8、4,反应后的生成物中铁、钨、氧、钠、碳原子个数分别为4、4、22、8、0;根据反应前后原子种类、数目不变,则4X分子中含有4个碳原子和8个氧原子,则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为CO2,故选项说法正确。C、由化学方程式涉及的物质可知,②、③反应前后所有元素的化合价均无变化,故选项说法正确。D、上述4步反应分别涉及复分解反应、分解反应、置换反应3种基本反应类型,故选项说法错误。故选:D
23.金属钛被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。用钛铁矿(FeTiO3)制取钛并获取副产品的主要工艺流程如图:
其主要的反应原理如下:①H2TiO3
H2O+TiO2②TiO2+2C+2Cl2
TiCl4
+2
CO
③TiCl4
+2MgTi+2MgCl2④2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;下列说法不正确的是( )
A.反应③属于置换反应
B.反应①②④的生成物中都有氧化物
C.反应①②③④中有元素的化合价发生改变
D.为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末
【解答】解:A、反应③是由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故A正确;B、由生成物的组成可知,反应①②④的生成物中都有氧化物,故B正确;C、由化合价原则可知,在反应①中没有元素的化合价发生改变,故C错误;D、为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末,能增大接触面积,故D正确。故选:C
24.世纪是钛的世纪。利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
A.该工艺流程所使用的钛白粉TiO2中钛元素的化合价为+4价
B.反应Ⅱ可获得海绵钛,化学方程式为TiCl4+Mg
Ti+MgCl2
C.该工艺流程中,氯气和镁可以循环使用
D.分解MgCl2的过程中,电能转化为化学能
【解答】解:A.TiO2中氧元素显﹣2价,由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知,钛元素显+4价,故正确;B.该化学方程式没有配平,四氯化钛和镁在高温的条件下生成钛和氯化镁,正确的化学方程式为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,故错误;C.既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用,所以该工艺流程中,氯气和镁可以循环使用,故正确;D.分解MgCl2的过程中,电能转化为化学能,故正确。故选:B
25.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶等,如图为某化工企业生成钛流程示意图:下列说法不正确的是( )
A.①中化学方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO,则X为FeCl3
B.TiCl4转化为Ti反应中,氩气(Ar)作保护气,反应类型为置换反应
C.FeTi3中钛元素的化合价为+3价
D.由流程示意图分析,该冶炼Ti法对环境友好
【解答】A、化学反应前后,元素质量不变,反应物中2个铁原子,2个钛原子,6个氧原子,6个碳原子,14个氯离子,生成物中有2个钛原子,8个氯原子,6个碳原子,6个氧原子,所以X是FeCl3,故A正确;B、稀有气体的化学性质稳定,可以作保护气,镁和四氯化钛在800℃的条件下生成钛和氯化镁,是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物,属于置换反应,故B正确;C、在FeTiO3中,铁元素显+2价,氧元素显示﹣2价,所以钛元素的化合价为+4价,故C错误;D、反应过程中没有污染物生成,所以由流程示意图分析,该冶炼Ti法对环境友好,故D正确。故选:C
26.中国有广阔的海域,拥有航空母舰保卫祖国海疆已不再是中国人遥远的梦想。建造航母需要大量的金属钛。钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。由钛铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下:下列有关叙述错误的是( )
A.TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti属于置换反应
B.TiCl4属于化合物,但不是氧化物
C.上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质,可加适量稀盐酸除去
D.分离出的铁与制取钛无关,可作为垃圾处理
【解答】解:A.根据题目信息可知,TiCl4与Mg反应生成Ti和MgCl2,该反应属于置换反应,正确;B.TiCl4由两种元素组成,属于化合物,但不含氧元素,不属于氧化物,正确;C.生产过程中得到的金属钛中混有少量金属镁,镁能与酸反应,可用稀盐酸除去,正确;D.铁是重要的金属资源,可回收再利用,错误。故选:D
27.生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛.嗜热细菌在65~80℃酸性水溶液及氧气存在等条件下,能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐,进而生产铜和硫酸亚铁,主要流程如图(“…”表示省略的部分流程):
有以下说法:(1)分离出矿渣的操作是过滤;(2)试剂b只能是铁粉;(3)反应②是复分解反应;(4)试剂a是稀硫酸;(5)铁元素在整个流程中都以Fe2+存在.其中错误的是( )
A.(1)(2)
B.(2)(3)
C.(4)(5)
D.(2)(5)
【解答】解:(1)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,分离出矿渣的操作是过滤,故选项说法正确;(2)位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,试剂b可能是排在铜前面的金属,如锌、铁等,故选项说法错误;(3)反应②是氢氧化铁沉淀与试剂a反应生成硫酸铁溶液,氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应,故选项说法正确;(4)嗜热细菌在65﹣80℃酸性水溶液及氧气存在下,能氧化黄铜矿产生硫酸盐,生成物是硫酸铜溶液和硫酸铁溶液,则试剂a是硫酸溶液,故选项说法正确;(5)硫酸铁中铁为+3价,故选项说法错误.故选D
某兴趣小组为了研究露置于空气中纯净的生石灰变质情况,进行了如下实验:
则下列结论错误的是( )
A转化为B过程中钙元素的质量分数逐渐减小
B.如无浓硫酸,则粉末B中CaO质量测定值偏大
C.粉末B中CaCO3的质量为5克
D.粉末B中CaO的质量为16.6克
【解答】解:A、根据质量守恒定律,A转化为B过程中钙元素的质量不变,B质量增加,钙元素的质量分数逐渐减小,故正确;氢氧化钠增加的质量即为二氧化碳的质量,为2.2g;设碳酸钙的质量为x;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100
44
x
2.2g;;x=5g;设这些CaCO3是由质量为y的CaO转化而来,
由CaO+H2O═Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O可知,CaO~CaCO3,
CaO~CaCO3,
56
100
y
5g
;y=2.8g;2.8g氧化钙转化成5g碳酸钙后,固体质量增加:5g﹣2.8g=2.2g,因此氧化钙除部分转化成碳酸钙外,还有一部分转化成氢氧化钙,设转化成氢氧化钙的质量为z,转化成氢氧化钙的氧化钙的质量为m
CaO+H2O═Ca(OH)2,固体质量增加
56
74
74﹣56=18
m
z
4g﹣2.2g=1.8g;;z=7.4g,m=5.6g
未变质的生石灰的质量为:25g﹣2.8g﹣5.6g=16.6g;B、浓硫酸具有吸水性,如无浓硫酸,氢氧化钠固体质量增加的质量不一定全是二氧化碳的质量,则粉末B中CaO质量测定值偏小而非偏大,故错误;C、粉末B中CaCO3的质量为5克,故正确;D、粉末B中CaO的质量为16.6克,故正确;
故选:B
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金属的冶炼
各地模拟卷综合练习
1.(2021?达州)已知:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,向装有20g
Fe2O3的硬质玻璃管中通入CO,加热反应一段时间后,测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g,则下列说法正确的是( )
A.该反应中,CO是氧化剂
B.反应生成Fe的质量为15.2g
C.反应生成CO2的质量为16.5g
D.参加反应的Fe2O3占原总质量的80%
2.(2021?辉县市二模)如图实验过程中,下列有关说法不正确的是( )
A.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
B.酒精灯加网罩的目的是集中火焰并提高温度
C.加热药品前,应先通一会儿一氧化碳,以防爆炸
D.实验现象为黑色粉末变成红棕色,澄清石灰水变浑浊
第2题图
第3题图
3.(2021?浙江模拟)下列说法符合如图装置设计示意图的有( )
①说明CO具有还原性;
②充分地利用了能源
③说明CO氧化后的产物是CO2
④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染.
A.①②
B.②④
C.②③④
D.①②③④
4.(2021?高邑县模拟)如图是甲是初中化学炼铁的基本原理.乙是工业炼铁高炉的结构图.下列说法错误的是( )
A.由甲图加热装置可知炼铁需要高温
B.乙图中焦炭燃烧产生高温也可以反应产生一氧化碳
C.乙图中出铁口应该比出渣口高一些
D.甲图中b处在操作时应该接尾气处理装置
5.(2021?河南一模)如图为实验室模拟还原氧化铁的实验装置(夹持仪器等省略),已知:HCOOHH2O+CO↑.下列说法合理的是( )
A.装置丙中发生反应的化学方程式为:FeO+COFe+CO2
B.装置乙中氢氧化钠的作用是吸收、除去二氧化碳
C.与课本模拟工业炼铁装置相比,该装置环保无污染
D.装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2
第5题图
第6题图
6.(2021?郏县一模)用“W”型玻璃管进行微型实验,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a处红棕色粉末变为黑色
B.b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
C.a处的反应化学方程式为CO+Fe2O3=2Fe+CO2
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
7.(2021?沈河区一模)如图装置可以做CO还原Fe2O3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.下列说法正确的是( )
A.B装置玻璃管内发生的是置换反应
B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的
C.试验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯
D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
8.(2021?安丘市一模)某化学兴趣小组用如图装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述正确的是( )
①A、B两处的现象分别是:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
②A处发生的反应是典型的吸热反应
③已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
④这种方法炼出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
9.(2021?邗江区校级二模)如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验,以下分析错误的是( )
已知:①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色且四氧化三铁具有磁性;
②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
A.实验时需要先通入一氧化碳一段时间,才能点燃酒精喷灯
B.B处石灰水变浑浊可以说明A处反应已经发生
C.C处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染
D.当A处固体变黑且被磁铁吸引,说明发生了Fe2O3+3COFe+3CO2的反应
10.(2021?广州模拟)钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁,某同学用此原理按如图装置进行实验,下列说法不正确的是( )
A.该实验还需要增加尾气处理装置
B.加热前应先通入一段时间的CO,目的是排尽装置内的空气,防止发生爆炸
C.NaOH溶液的作用是检验反应后的产物
D.反应结束后,应先停止加热,继续通入CO至固体冷却为止
第10题图
第11题图
11.(2021?焦作二模)在实验室里,可以利用如图所示装置进行炼铁实验。下列说法错误的是( )
A.点燃酒精喷灯加热前,应先通入一会儿CO
B.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石,其中石灰石的主要作用是除去二氧化碳
C.图中“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
D.玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变黑,试管里澄清石灰水变浑浊
12.(2021?遵义模拟)黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2),可用于工业上冶炼铁和生产浓硫酸,如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应前将黄铁矿粉碎,能提高反应速率
B.反应①②③④中都有元素化合价的变化
C.反应②不属于四种基本反应类型之一
D.该过程回收利用了SO2,能减少酸雨的发生
13.(2021?广州一模)氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图,说法不正确的是( )
A.实验时都应该先通入气体一段时间后再加热,防止发生爆炸
B.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,主要是因为两种气体的密度不同
C.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
D.乙中需尾气处理装置,是因为一氧化碳有毒
14.(2021?深圳模拟)工业上常利用碳和一氧化碳的还原性来进行冶炼金属。有关还原性实验错误的是( )
A.碳还原氧化铜实验中,黑色固体最终变成了红色
B.碳还原氧化铜实验中,一定没有一氧化碳产生
C.一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃左侧酒精灯
D.一氧化碳还原氧化铜实验中,尾气处理也可以通过小气球收集
15.(2021?杭州二模)木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.两个实验结束后,固体减少的质量均为生成的二氧化碳气体的质量
B.两个实验中都可观察到红色固体变黑
C.两个实验都要排尽装置中的空气,再加热
D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸
16.(2021?南浔区一模)铜是人类最早发现的金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。在实验室里我们常用氢气和一氧化碳还原氧化铜来的到金属铜,下图甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置,有关甲、乙两实验说法正确的是( )
A.都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体,以防止发生爆炸
B.氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
C.当实验结束后,都应继续通入气体,直到试管、玻璃管冷却
D.所有酒精灯的作用均相同
17.(2021?衢州模拟)小科利用氢气还原氧化铜的原理和如图装置及药品进行试验(操作规范)来测定水的组成.(假设生成的水完全被丁中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气,CO2忽略不计).下列说法错误的是( )
A.洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气
B.丙装置中的氧化铜没有完全被还原,会影响实验结果
C.该装置存在缺陷,应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
D.实验中,通过测定丙、丁装置质量的改变值,就能达到测定水的组成的目的
18.(2021武汉模拟)将mgCuO
装入玻璃管中,先通入一会儿CO,再加热,当大部分固体变为红色铜时停止加热,并同时停止通CO气体.在空气中冷却后,称量,残留物的质量为ng.在实验中共用去wgCO,生成agCO2,则最终得到的铜的质量为( )
A.4(m﹣n)g
B.wg
C.ag
D.mg
19.(2021秋?雨花区校级模拟)下列说法正确的是( )
A.用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜,发现已制得的铜又很快变黑了.产生这种现象的原因是反应开始时,没有把试管内的空气排干净
B.用扇子一扇,燃着的蜡烛立即熄灭是因为空气流动带走燃烧的热量使烛火的温度低于蜡的着火点
C.铁在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热
D.硫在氧气中剧烈燃烧,发出淡蓝色火焰,并产生有刺鼻气味的气体
20.(2011?青岛校级模拟)如图甲是一氧化碳还原氧化铜的实验装置.从保护环境角度看,下图甲存在的缺陷是尾气中的一氧化碳未进行处理.为此,某同学设计了多种解决方法.你认为不可取的是( )
A.将尾气点燃后排放到空气中
B.通过图乙装置将尾气收集于广口瓶中
C.将尾气通过浓氢氧化钠溶液
D.排净装置内氧气后,将尾气与原CO入口连通循环利用
21.(2021?肇庆)甲酸(HCOOH)是一种无色、有刺激性气味的液体,与浓硫酸混合加热的反应为:HCOOHCO↑+H2O.实验室可利用下图装置制取CO并还原CuO下列说法错误的是( )
A.甲酸生成CO的反应属于分解反应
B.实验中应先通入CO、后加热CuO
C.硬质玻璃管中的黑色固体变为红色固体
D.硬质玻璃管和固体的总质量反应后增大
22.(2021?绵阳)钨是熔点最高的金属。工业上用黑钨矿(主要成分为钨酸亚铁)冶炼钨的主要反应有:①4FeWO4+4Na2CO3+O24Na2WO4+2Fe2O3+4X;②Na2WO4+2HCl═H2WO4+2NaCl
③H2WO4WO3+H2O;④WO3+3H2W+3H2O;下列说法错误的是( )
A.FeWO4中W的化合价为+6
B.反应①中X的化学式为CO2
C.②、③反应前后所有元素的化合价均无变化
D.上述4步反应分别涉及4种基本反应类型
23.(2021?黄冈模拟)金属钛被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。用钛铁矿(FeTiO3)制取钛并获取副产品的主要工艺流程如图:
其主要的反应原理如下:①H2TiO3
H2O+TiO2②TiO2+2C+2Cl2
TiCl4
+2
CO
③TiCl4
+2MgTi+2MgCl2④2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;下列说法不正确的是( )
A.反应③属于置换反应
B.反应①②④的生成物中都有氧化物
C.反应①②③④中有元素的化合价发生改变
D.为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末
24.(2021?金牛区校级模拟)世纪是钛的世纪。利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
A.该工艺流程所使用的钛白粉TiO2中钛元素的化合价为+4价
B.反应Ⅱ可获得海绵钛,化学方程式为TiCl4+Mg
Ti+MgCl2
C.该工艺流程中,氯气和镁可以循环使用
D.分解MgCl2的过程中,电能转化为化学能
25.(2021?浠水县模拟)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶等,如图为某化工企业生成钛流程示意图:下列说法不正确的是( )
A.①中化学方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO,则X为FeCl3
B.TiCl4转化为Ti反应中,氩气(Ar)作保护气,反应类型为置换反应
C.FeTi3中钛元素的化合价为+3价
D.由流程示意图分析,该冶炼Ti法对环境友好
26.(2021?戚墅堰区校级模拟)中国有广阔的海域,拥有航空母舰保卫祖国海疆已不再是中国人遥远的梦想。建造航母需要大量的金属钛。钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。由钛铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下:下列有关叙述错误的是( )
A.TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti属于置换反应
B.TiCl4属于化合物,但不是氧化物
C.上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质,可加适量稀盐酸除去
D.分离出的铁与制取钛无关,可作为垃圾处理
27.(2021?武昌区二模)生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛.嗜热细菌在65~80℃酸性水溶液及氧气存在等条件下,能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐,进而生产铜和硫酸亚铁,主要流程如图(“…”表示省略的部分流程):
有以下说法:(1)分离出矿渣的操作是过滤;(2)试剂b只能是铁粉;(3)反应②是复分解反应;(4)试剂a是稀硫酸;(5)铁元素在整个流程中都以Fe2+存在.其中错误的是( )
A.(1)(2)
B.(2)(3)
C.(4)(5)
D.(2)(5)
28.(2021?新吴区二模)某兴趣小组为了研究露置于空气中纯净的生石灰变质情况,进行了如下实验:
则下列结论错误的是( )
A转化为B过程中钙元素的质量分数逐渐减小
B.如无浓硫酸,则粉末B中CaO质量测定值偏大
C.粉末B中CaCO3的质量为5克
D.粉末B中CaO的质量为16.6克
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