10.3金属的冶炼与防护
一、选择题(共16题)
1.下列关于金属的说法正确的是
A.铜质插头利用了铜的导电性
B.硬铝的硬度比铝小
C.在金属表面喷涂油漆是防止其锈蚀的唯一方法
D.Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
2.物质的性质决定用途。下列对应关系成立的是
A.石墨有滑腻感,可用作电极
B.干冰升华吸热,可用作食品保鲜剂
C.焦炭有还原性,可用作吸附剂
D.金刚石无色透明,可用于切割玻璃
3.利用以下装置不能达到实验目的的是
A.验证铁生锈需要空气
B.证明二氧化碳能溶于水
C.证明分子在不断运动
D.比较二氧化锰与硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果
4.对下列的说法,你认为错误的是
A.根据元素的原子序数可以确定元素在周期表中的位置
B.根据生活中需要的能量可推知能量一定来自化学反应
C.根据我国可燃冰开采能持续出气可确定我国开采可燃冰技术走在世界前列
D.依据环保要求,实验室用CO炼铁时应先点燃末端酒精灯
5.下列有关金属的变化中,不属于化学变化的一组是
A.铁杵磨成针 B.钢铁锈蚀 C.百炼成钢 D.湿法炼铜
6.下列实验设计能达到实验目的的是
A测定空气中氧气含量 B验证质量守恒定律 C探究铁钉生锈的条件 D鉴别硬水与软水
A.A B.B C.C D.D
7.关于实验基本操作方法的归纳错误的是
A.点燃可燃性气体之前必须检验气体的纯度
B.制取气体时应先检验装置的气密性再装药品
C.H2还原CuO完毕,应先熄灭酒精灯继续通H2到试管冷却
D.蒸发操作时,蒸发皿必须放在石棉网上,用酒精灯外焰加热
8.铁生锈的原理是铁与氧气、水共同作用从而生锈。为了减缓铁制品的锈蚀,下列做法不当的是( )
A.在车船的表面喷涂油漆
B.将使用后的菜刀用布擦干
C.洗净铁制品表面的油膜
D.在铁制水管表面镀上一层耐腐蚀金属
9.下列有关能源、资源的说法正确的是
A.空气是宝贵的自然资源,其中稀有气体占总体积的0.03%
B.节约水资源在农业上可改大水漫灌为喷灌和滴灌,可节水90%以上
C.在汽油中加入乙醇,不仅能节省石油资源,而旦避免了汽车尾气造成的空气污染
D.矿物资源的储量有限,而且不能再生,我们要保护金属资源
10.某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是
A.反应后固体的颜色由红棕色变成了银白色
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.该实验装置应增加尾气处理装置
11.北斗“收官之星”于2020年6月23日成功发射,比原定发射计划推迟了7天(原因是火箭推进剂出现故障、金属螺栓出现腐蚀等),下列说法正确的是
A.制造火箭常用到的钛合金耐腐蚀性能好,其硬度、熔点都比钛高
B.N2H4常作为火箭推进剂的燃料,N2H4中氮、氢元素质量比为1:2
C.金属螺栓腐蚀的原因可能是与空气中的氧气、水蒸气等发生了氧化反应
D.液氧是一种淡蓝色溶液,利用其能支特燃烧的性质代替空气以获得高温
12.为了探究铁制品锈蚀的条件,小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验,一段时间后只在实验I中观察到了红褐色的锈斑,其他均无明显变化。下列说法错误的是( )
A.I和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2
B.I和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O
C.I和Ⅳ说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀
D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关
13.下列叙述正确的是( )
A.铝是地壳中含量最多的非金属元素
B.钛的合金是制造飞机和轮船的理想材料
C.铜的化学性质不活泼,在潮湿的空气中不会被腐蚀
D.锌比铁活泼,铁的表面镀锌不能防锈
14.甲、乙、丙、丁、戊为初中化学五种常见的不同类别的物质,其中甲的水溶液为蓝色,丙含有两种元素,丁是赤铁矿的主要成分。它们之间的相互转化关系如图所示,图中“一”表示相连的物质能相互反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质。下列说法不正确的是
A.甲的水溶液中含有Cu2+
B.乙是Na2CO3
C.丙→甲的反应有H2O生成
D.丁→戊的化学方程式可为
15.以下命题,违背化学变化规律的是( )
A.2gH2完全燃烧生成18gH2O
B.3g镁和8g氧气充分反应生成11g氧化镁
C.某物质隔绝空气加热分解生成水和CO2,说明该物质含有C、H、O三种元素
D.铁丝在潮湿的空气中生锈后,质量变大
16.高温下向24.0gFe2O3中通入CO一段时间后,停止加热,冷却测得剩余固体为20.0g。向剩余固体中加入280.2g足量的稀H2SO4充分反应,固体全部溶解,得到300.0g浅绿色溶液。以下说法不正确的是( )
A.向20.0g剩余固体中加入足量的稀H2SO4产生0.2gH2
B.高温时发生的反应为Fe2O3+2COFe+FeO+CO2
C.浅绿色溶液中FeSO4的质量分数为15.2%
D.高温下所得CO2气体的质量为11.0g
二、综合题(共6题)
17.锌锰电池材料中含铜,构造如图。请回答下列问题:
⑴下列铜制品中,利用金属导电性的是_______(填字母序号);
A.铜质奖牌 B.铜导线 C.铜火锅
⑵图中所示物质属于非金属单质的化学式是_______;
⑶氯化铵中的原子团是________(填符号);
⑷金属制品在空气中放置易生锈,铁生锈的条件是_________,废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈,其主要成分为是Cu2(OH)2CO3,则铜生锈还必须有________参与;
⑸普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,该反应中锰元素的化合价由+4变为_________。
⑹电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数,设计实验如下:取铜帽样品10g放入烧杯中,然后把40g稀硫酸分四次加入到烧杯中,其反应的情况如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量/g 10 10 10 10
剩余黄铜样品的质量/g 8.7 7.4 M 6.6
①表中的M的值为__________,此黄铜样品中锌的质量分数为_________;
②从以上数据可知,这四次实验中,第_______次稀硫酸已完全反应;
③所用稀硫酸溶质的质量分数是_________ (写出解题过程)
18.下图1是实验室模拟炼铁的装置图,试回答:
(1)实验过程玻璃管中发生反应的现象是______,发生反应的化学方程式是______。
(2)在实验过程中,先要通入一氧化碳气体一段时间,其目的是 ______。
(3)该实验装置存在问题,请指出问题之处:______。
(4)图2是工业生产中炼铁高炉的结构图。实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石是从原料入口加入,其中焦炭在高炉炼铁时的作用是______。
(5)取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中,加入足量稀盐酸,当反应停止后,还可观察到烧杯底部有黑色不溶物,该物质主要是______(填化学式)。
(6)某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,所得到的生铁中最多含铁多少万吨?______(写出计算过程)
19.铁及其合金是日常生活最常用的金属材料,用途非常广泛。请回答下列问题:
(1)如图是一包烤花生的图片,袋内的脱氧剂对食品保质起了非常重要的作用。取少量脱氧剂于试管中,滴加足量稀盐酸的现象是______________________________________;脱氧剂的作用原理是其中的铁粉与氧气、水发生反应生成氢氧化铁,该反应的化学方程式为__________;据此判断脱氧剂对食品具有防腐保鲜作用的原因是________________(填序号)。
a.脱氧剂具有杀菌、消毒的作用
b.脱氧剂吸收水分,使食品保持干燥
c.脱氧剂吸收氧气,防止食品发生缓慢氧化
(2)洗相液中含有较多的硝酸银,通常使用铁将其置换出来,相应的化学反应方程式是
___________________________________________________;
(3)工业上主要利用一氧化碳高温还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)来炼铁,其化学方程式为__________________________________________;用1000t含氧化铁80%的赤铁矿可以炼出含铁96%的生铁______________t。(结果保留1位小数)
20.铁是目前世界年产量最多的金属
(1)如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图,回答下列问题:
①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式_____________;
②下列关于该实验的说法正确的是__(填字母)
A 装置甲处玻璃管内黑色粉末变红
B 实验结束后,应先熄灭甲处的酒精喷灯
C 一氧化碳在反应中被还原
(2)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图
已知生铁的含量含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%。
①炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是_________。
②热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的化学式是______。 炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3),其中硅元素的化合价是_______。
③炼钢炉中,通入纯氧的目的是__________。将钢锭轧成钢板,体现了金属的______性。
21.人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)下列物质不属于合金的是__________。(填序号)
A.青铜 B.铝 C.钢 D.生铁
(2)每年因腐蚀而报废掉的金属材料数量惊人,铁生锈条件是铁与___________同时接触。
(3)工业炼铁可以把赤铁矿(主要成分为Fe2O3 )在高炉里和CO反应,该反应的化学方程式是_________________;
① 氧化铁(Fe2O3)的相对分子质量是_________;
② 2000t含氧化铁80%的赤铁矿中理论上可炼得含铁95%生铁_________t。(保留一位小数)
22.用如图装置在相应条件下完成下列实验。
实验一、探究燃烧条件(B中盛木炭粉)
①由A处通N2一段时间后,加热B,B、C无明显变化。
②待B冷却至室温,由A处通入O2一段时间,B、C无明显变化。
③由A处继续通入O2,加热B,木炭粉燃烧,C中溶液变浑浊。
结论:由①、③可知燃烧需要 ;由②、③可知燃烧需要
结论:由①、③可知燃烧需要_________________________; 由②、 ③可知燃烧需要_________________________。
实验二、探究炼铁原理( B中盛氧化铁粉末)
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如图装置进行实验探究,( 已知氢氧化钠溶液不与一-氧化碳反应,能与二氧化碳反应)
请按要求填空:
(1) B处发生的现象是_________________________。
(2)实验过程中,CO的作用有_________________________(填序号)。
①CO气体作为反应物
②实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸
③停止加热后防止C中的溶液倒吸人B中
(3)为了回收利用一氧化碳,需除去尾气中的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,D处可连接下列装置中的___________________( 填序号 )最为合理。
实验三、探究蔗糖的组成(B中盛蔗糖)
[查找资料]绿色植物能进行光合作用,可产生葡萄糖( C6H12O6),葡萄糖进一步转化为蔗糖。
[做出猜想]蔗糖的组成可能含有碳、氢元素或碳、氢、氧三种元素,猜想的依据是_______________。
[实验验证]小组同学将实验一图C装置进行了一些改动, 用来探究蔗糖的组成。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,再点燃酒精灯给玻璃管加强热。
(1)观察到干冷的小烧杯_________________________,说明蔗糖含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管残留有黑色固体,经证明该黑色固体是单质碳。
[实验结论]蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成。
[拓展交流] (1)实验中,先通入一会儿氮气的原因是_________________。
(2)兴趣小组用定量方法准确测量出17.1g蔗糖与足量氧气反应后生成26.4g-二氧化碳及9.9g水,则蔗糖中碳氢元素质量比为_______________;据此可推测蔗糖的化学式为____________(选填字母)。
A C6H5NO2
B C8H18O6
C C12H22O11
参考答案
1.A
【详解】
A、铜具有良好的导电性,铜制插头是为了充电,故是利用了铜的导电性,符合题意;
B、硬铝是铝的合金,合金比组成它的纯金属的硬度大,故硬铝的硬度比铝大,不符合题意;
C、金属生锈是金属与空气中的氧气、水蒸气直接接触发生了反应,可以隔绝氧气和水起到防锈的目的,如刷漆,保持金属表面干燥等,金属表面喷涂油漆不是防止其生锈的唯一方法,不符合题意;
D、在金属活动性顺序里,银排在铜之后,不能将硝酸铜中的铜置换出来,不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】
A、石墨具有导电性,能用作电极;石墨有滑腻感,可制作润滑剂,故选项错误。
B、干冰升华能吸热,可以用作食品的保鲜剂,故选项正确。
C、焦炭具有还原性,可用来冶炼金属;活性炭有吸附性,可用作吸附剂,故选项错误。
D、金刚石无色透明,可制作装饰品;金刚石硬度大,可用于切割玻璃,故选项错误。
故选B。
3.D
【详解】
A、左边试管与水和空气接触,右边试管只与水接触,左边试管中铁钉锈蚀更严重,可证明铁生锈需要空气,能达到目的,选项不符合题意;
B、将水倒入塑料瓶中,盖上瓶盖震荡,可看到塑料瓶变瘪,瓶中气压减小,说明二氧化碳能溶于水,能达到目的,选项不符合题意;
C、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于酚酞溶液,A烧杯中酚酞变红,可证明分子再不断运动,能达到目的,选项不符合题意;
D、若要比较两种不同催化剂的催化效果,则催化剂的量应控制一致,即二氧化锰与硫酸铜的质量应相同,故图中实验无法达到目的,选项符合题意。
故选D。
4.B
【详解】
A、根据元素的原子序数可推出原子的电子层数和最外层电子数等,可以确定元素在周期表中的位置,正确;
B、生活中需要的能量有的来自化学反应,有的来自物理变化,如水力发电的过程中没有新物质生成,属于物理变化,产生的电能不是由化学变化产生的,错误;
C、根据我国可燃冰开采能持续出气可确定我国开采可燃冰技术走在世界前列,正确;
D、一氧化碳具有可燃性和毒性,实验室用CO炼铁时应先排空气,点燃末端酒精灯处理尾气,减少污染,正确。
故选B。
5.A
【详解】
A、铁杵磨成针,只是铁的形状的改变,属于物理变化,故符合题意;
B、钢铁锈蚀是铁和空气中的氧气和水反应生成铁锈的过程,属于化学变化,故不符合题意;
C、百炼成钢,炼钢时需要向钢水中加入氧化剂和碳反应,从而降低钢中的含碳量,属于化学变化,故不符合题意;
D、湿法炼铜的原理是利用铁比铜活泼能置换出盐溶液中的铜,即Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于化学变化,故不符合题意。
6.D
【详解】
A.硫燃烧产生二氧化硫气体,不符合此实验的药品选择要求,A错,不符合题意;
B.稀硫酸与氯化钠不发生反应,无法验证质量守恒定律,B错,不符合题意;
C.此实验的现象是甲中铁钉生锈,乙中铁钉不生锈,但不能说明甲中铁钉生锈是水的作用还是水和氧气/空气共同作用,需加一个铁钉只需纯水接触的对比实验,C错,不符合题意;
D.鉴别硬水与软水用肥皂水,并控制了变量,D对,符合题意;
故选D。
7.D
【详解】
试题分析:实验基本操作方法有:点燃可燃性气体之前必须检验气体的纯度,防止爆炸,制取气体时应先检验装置的气密性再装药品,防止漏气,H2还原CuO完毕,应先熄灭酒精灯继续通H2到试管冷却,防止铜被再次氧化。蒸发操作时用酒精灯外焰加热,但不需要垫石棉网。故选D.
8.C
【解析】A、在车、船的表面喷涂油漆能够防止生锈,做法正确;B、将使用后的菜刀用布擦干,能减缓铁制品的锈蚀,做法正确;C、洗净铁制品表面的油膜,使铁与氧气和水接触,容易生锈,做法错误;D、在铁制品表面镀上一层锌,能够防止生锈,做法正确。故选C。
9.D
【详解】
A、空气是宝贵的自然资源,其中稀有气体占总体积的0.94%,故错误;
B、节约水资源在农业上可改大水漫灌为喷灌和滴灌,可节水40%~50%,故错误;
C、乙醇属于可再生原料,使用乙醇可以节约能源,减少污染物的排放,保护环境,故错误;
D、金属矿物的储量有限,而且属于不能再生能源,所以我们要保护金属资源,故正确。
故选D。
10.A
【详解】
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,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,符合题意;
B、加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气,防止发生爆炸,不符合题意;
C、二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液,以检验产生的CO2气体,不符合题意;
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,该实验装置应增加尾气处理装置,不符合题意。故选A。
11.C
【详解】
A、钛合金是钛的合金,合金比组成它的纯金属硬度大、耐腐蚀、熔点低,不符合题意;
B、N2H4中N、H元素的质量比为:(14×2):4=7:1,不符合题意;
C、金属螺栓腐蚀的原因可能是与空气中的氧气、水蒸气等发生了氧化反应,生成了金属氧化物,符合题意;
D、液氧是由同种物质组成的纯净物,不属于溶液,不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】
A.I和Ⅱ对比实验说明铁制品锈蚀需要O2,说法正确;
B.I和Ⅲ对比实验说明铁制品锈蚀需要H2O,说法正确;
C.I和Ⅳ对比实验说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀,说法正确;
D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构和水有关,说法错误。故选D。
13.B
【详解】
A、地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,其中含量最多的非金属元素是氧元素,故A错误;
B、钛合金具有密度小、强度高、耐蚀性好等优点,钛的合金是制造飞机和轮船的理想材料,故B正确;
C、铜的化学性质不活泼,但在潮湿的空气中会被腐蚀,表面生成铜绿,故C错误;
D、锌的表面有一层致密的氧化铝薄膜,具有良好的抗腐蚀性,铁的表面镀锌能防锈,故D错误。故选B。
14.B
【详解】
甲--戊为初中化学五种不同类别的常见物质,已知丙含有两种元素,戊为世界年产量最高的金属,所以戊是铁,丙会与铁反应,所以丙是盐酸,丁会转化成铁,会与盐酸反应,所以丁是氧化铁,盐酸转化成的甲会与铁反应,所以甲是氯化铜,乙会与盐酸、氯化铜反应,所以乙是氢氧化钠,经过验证,推导正确;
A、甲是氯化铜,水溶液中含有Cu2+,说法正确;
B、乙是氢氧化钠,说法错误;
C、丙→甲的反应,稀盐酸与氧化铜反应生成氯化铜和水,有水生成,说法正确;
D、丁→戊,氧化铁转化为铁,反应的化学方程式可为,说法正确。
故选B。
15.B
【详解】
A、氢气和氧气反应的化学方程式为:可知,氢气、氧气、水的质量比为1:8:9,故2gH2完全燃烧生成18gH2O,故A正确;
B、镁和氧气反应的化学方程式为:可知,镁、氧气、氧化镁的质量比为3:2:5,故3g镁与2g氧气反应可生成5g氧化镁;故B不正确;
C、某物质隔绝空气加热分解生成水和CO2,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故C不正确;
D、铁丝在潮湿的空气中生锈,与氧气、水分反应,生锈后质量变大,故D正确。故选B。
16.B
【详解】
A、剩余固体为20.0g。向剩余固体中加入280.2g足量的稀H2SO4充分反应,固体全部溶解,得到300.0g浅绿色溶液,根据质量守恒定律可得,生成的氢气的质量为20.0g+280.0g-300.0g=0.2g,正确;
B、高温时发生反应为Fe2O3+2CO2Fe+3CO2,而非Fe2O3+2CO Fe+FeO+2CO2,错误;
C、根据铁元素守恒可得关系式为Fe∽FeSO4.设浅绿色溶液中FeSO4的质量分数为x
x=15.2%,正确;
D、设生成的二氧化碳的质量为y
y=11.0g,正确。
故选B。
17.B C NH4+ 氧气和水(或O2和H2O) CO2 +3 6.6 34% 一、二 19.6%
【解析】
(1)利用铜的导电性,铜可做导线,故选B;(2)碳属非金属单质,化学式表示为C;(3)氯化铵中的原子团是铵根离子,表示为NH4+;(4)铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触;铜锈,其主要成分为是Cu2(OH)2CO3,根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变,故铜生锈的条件是需要水、氧气和二氧化碳;(5)MnOOH中氧元素为-2价,氢元素为+1价,根据在化合物中元素正负化合价的代数和为的原则可知锰元素为+3价;(6)铜帽样品10g,第一次加入10g稀硫酸后固体为8.7g,即反应了1.3g,第二次加入10g稀硫酸后固体变为7.4g,即固体反应了1.3g。若第二次反应后固体中有足量的锌,那么第三次加入10g稀硫酸固体也应减少1.3g,而第四次加入稀硫酸后固体的质量仍有6.6g,即第三次加入10g稀硫酸后稀硫酸未完全反应,剩余固体的质量为6.6g,那么锌的质量=10g-6.6g=3.6g,样品中锌的质量分数= =34%;利用化学方程式,根据反应的质量比即可计算出稀硫酸中溶质的质量。
设稀硫酸中溶质的质量为x;
Zn+ H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
65 98
1.3g x
x=1.96g
所用稀硫酸溶质的质量分数=19.6%
答:所用稀硫酸溶质的质量分数19.6%。
18.红棕色粉末逐渐变成黑色 排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸 尾气中没有完全反应的有毒气体CO没有经过处理而直接排放,会造成环境污染 提供高温和将生成的二氧化碳还原成一氧化碳 C 205.8万吨
【详解】
(1)氧化铁粉末是红棕色的,铁粉是黑色的,玻璃管中一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁,所以现象是:红棕色粉末逐渐变成黑色。化学方程式是:;
(2)如果一氧化碳与玻璃管中的空气混合,在不纯时加热会发生爆炸,因此要先要通入一氧化碳气体一段时间,其目的是:排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;
(3)虽然C处的酒精灯可以点燃一氧化碳,但也有未燃烧的一氧化碳,存在的问题是:尾气中没有完全反应的有毒气体CO,没有经过处理而直接排放,会造成环境污染;
(4)炼铁要用到焦炭,一方面炼铁需要高温,焦炭在燃烧的过程中能放出大量的热,另一方面炼铁还需要一氧化碳,焦炭又可以把刚生成的二氧化碳还原为一氧化碳;
(5)高炉中炼出的生铁中混有碳,加入足量稀盐酸至反应停止后,观察到烧杯底部有黑色不溶物就是碳,化学式为C;
(6)490万吨含有的氧化铁的质量为:490万吨×60%=294万吨。根据质量守恒定律,实际生产的铁完全来自于氧化铁中的铁元素,所以。
19.固体部分溶解,有气体生成,溶液由无色变为浅绿色 4Fe+3O2+ 6H2O4Fe(OH)3 bc Fe+ 2AgNO3 == 2Ag+ Fe(NO3)2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 583.3
【详解】
(1). 由题中信息可知,脱氧剂的主要成分有铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到固体部分溶解,有气体生成,溶液由无色变为浅绿色 (2). 铁粉与氧气、水发生反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe+3O2+ 6H2O高温4Fe(OH)3 (3). 脱氧剂对食品具有防腐保鲜作用的原因是脱氧剂吸收水分,使食品保持干燥、脱氧剂吸收氧气,防止食品发生缓慢氧化而变质; (4).铁的活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,方程式为: Fe+ 2AgNO3 == 2Ag+ Fe(NO3)2 (5).一氧化碳有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为 Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2 (6). 据质量守恒定律可知反应前后元素的质量不变,所以氧化铁中铁元素的质量等于生铁中铁的质量,设生铁的质量为x,,则
1000t× 80%× = 96%x x≈583.3t
20. B 增大反应物之间的接触面积,使之充分反应 N2 +4 和生铁中的碳发生反应,降低含碳量 延展
【详解】
(1)①如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图,甲处玻璃管中的反应是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学反应方程式;
②A、装置甲处玻璃管内发生的反应是,Fe2O3是红色固体,生成的铁粉是黑色固体,故装置甲处玻璃管内红色粉末变黑,A错;
B、实验结束后,应先熄灭甲处的酒精喷灯,待装置冷却后再停止通CO,然后熄灭丙处的酒精灯,这样做的目的是为了防止冷却过程中乙中的液体倒吸进入玻璃管中,使玻璃管破裂,也防止空气进入,使铁粉被重新氧化,B正确;
C、一氧化碳在反应中夺氧,是还原剂,被氧化,C错误;
故选B。
(2)①炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是增大反应物之间的接触面积,使之充分反应;
②通入的热空气中氧气参加反应,氮气未参加反应,故高炉气体中含有大量未参加反应的氮气,故热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的化学式是N2;
炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3),根据化合物中各元素的化合价的代数和为0,Ca的化合价为+2,氧的化合价为-2,设硅元素的化合价是x,(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4;
③炼钢炉中,通入纯氧的目的是和生铁中的碳发生反应,降低含碳量;
将钢锭轧成钢板,体现了金属的延展性。
21.B 氧气、水 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 160 1178.9
【解析】
(1)合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质;铝为金属单质,不是合金;(2)铁与水、氧气充分接触时容易生锈;(3)根据氧化铁和CO反应生成二氧化碳和铁,则反应的化学方程式为Fe2O3+3CO3CO2+2Fe;①Fe2O3的相对分子质量是56×2+16×3=160;②2000t含氧化铁80%的赤铁矿中,其氧化铁的质量是2000t×80%=1600t;设理论上可炼出含铁96%的生铁质量为,
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1600t 95%
x≈1178.9t。
答:上述赤铁矿理论上可炼得含铁95%的生铁1178.9t。
22.可燃物与氧气接触 温度达到着火点 固体由红色变成黑色 ①②③ c 质量守恒定律 内壁有水珠出现 排尽空气,防止对氢元素、氧元素的探究产生影响 72:11 C
【详解】
实验一、(1)①可燃物在氮气中加热不燃烧,③可燃物在氧气中加热燃烧,由①、③可知燃烧需要可燃物与氧气接触;②可燃物通入氧气未加热不燃烧,③可燃物通入氧气加热燃烧,由②、③可知燃烧需要温度达到着火点;结论:由①、③可知燃烧需要可燃物与氧气充分接触;由②、 ③可知燃烧需要可燃物与氧气充分接触;
实验二、工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳;
(1) B处发生的反应的现象是固体由红色变成黑色;
(2)实验过程中,CO的作用:
①CO气体作为反应物和氧化铁反应,选项正确;
②加热可燃性气体与空气的混合物易发生爆炸,实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,选项正确;
③停止加热后要继续通入一氧化碳,防止生成的铁再被氧化,B中压强不减少, C中的溶液不会倒吸人B中,选项正确;故选①②③。
(3)a中气体从长管进入溶液中被溶液吸收,然后从短管中排除广口瓶,选项错误;b中两个管都短,即不能充分吸收,也不能收集,选项错误;
c中在二氧化碳被吸收的同时,一氧化碳保存在集气瓶内,排出去的是液体,能回收利用一氧化碳,除去尾气中的二氧化碳,选项正确;故选c;
实验三、[做出猜想]根据质量守恒定律,化学变化中元素的种类不发生改变。蔗糖的组成可能含有碳、氢元素或碳、氢、氧三种元素。
(1)观察到干冷的小烧杯内壁有水珠出现,说明蔗糖含有氢元素和氧元素;
[拓展交流](1)实验中,先通入一会儿氮气的原因是排尽空气(氧气、水蒸气),防止对氢元素、氧元素的探究产生影响;
(2)据质量守恒定律可知反应前后元素的种类、质量不变,用定量方法准确测量出17.1g蔗糖与足量氧气反应后生成26.4g-二氧化碳及9.9g水,则蔗糖中碳的质量为:26.4g×=7.2g; 氢元素质量为:9.9g×=1.1g;碳、氢元素的质量比为7.2g:1.1g=72:11;据此可推测蔗糖中氧元素质量为17.1g-7.2g-1.1g=8.8g,蔗糖中碳、氢、氧的原子个数比为: =12:22:11,化学式为C12H22O11,故选C。