6.4珍惜和保护金属资源
一、选择题(共16题)
1.铁锈是
A.氧化铁 B.含铁化合物
C.氧化亚铁 D.混合物,主要是氧化铁
2.日常生活中,下列做法错误的是
A.用木炭除冰箱异味 B.用肥皂水区分硬水和软水
C.将用过的铁锅洗净擦干以防生锈 D.经常将用过的铝锅或铝壶擦拭得光亮如新
3.下列说法中,不正确的是
A.自然界中二氧化碳的循环平衡,对地球生命具有重要意义
B.将钢铁制品表面涂保护层是有效减缓钢铁制品锈蚀的方法之一
C.由同种元素组成的纯净物一定是单质
D.氧化物中都含有氧元素,因此含氧元素的化合物都是氧化物
4.下列说法中,正确的是
A.高炉炼铁的原料主要有铁矿石和一氧化碳
B.铁矿石用于炼铁是因为铁矿石中含有大量的单质铁
C.铁丝在氧气中能剧烈燃烧,生成氧化铁
D.盛水的铁桶最易生锈的部位是水面附近
5.下列有关化学基本观念的认识中,正确的是
A.分类观:质子数相同的微粒一定属于同种元素
B.微粒观:保持氧气化学性质的最小粒子是氧原子
C.变化观:铁在潮湿的空气中生锈发生了缓慢氧化
D.守恒观:10mL酒精和10mL水混合后溶液体积等于20mL
6.下列说法正确的是
A.纯铜的硬度高于黄铜(铜锌合金)
B.常用来焊接金属的焊锡(锡铅合金)的熔点较低
C.铁在干燥的空气中容易生锈
D.铝制品表面应常用钢刷擦洗
7.下列实验中,现象正确且可得到相应结论的是
实验操作 现象 结论
A 把硫在空气中点燃,再伸进充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成SO3
B 在电解器的玻璃管中加满水,接通直流电源 两极玻璃管中有气体生成,体积比是1:2 水是化合物,可分解
C 高温条件下,将CO通入Fe2O3粉末 黑色粉末变为红色 可利用CO的还原性来炼铁
D 将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方 木条不复燃 O2能支持燃烧
A.A B.B C.C D.D
8.下列关于实验操作中先后顺序的叙述错误的是
A.实验室用CO与 Fe2O3反应制取铁时,先通CO,再点燃酒精灯
B.用排水法收集氧气,当气体集满时,先把导管移出水面再熄灭酒精灯
C.实验室制取气体时,先装药品,再检查装置气密性
D.用滴管吸取液体时,应先捏扁胶头赶尽空气,再伸入瓶中吸液
9.我国“南天顺”打捞平台启动明代古沉船“南澳Ⅰ号”第三轮大规模水下考古,从晚明沉船中打捞出大量精美瓷器、青铜器和铁器等文物。则下列认识中正确的是
A.古代瓷器属于金属材料
B.铁制文物上的铁锈主要成分是四氧化三铁
C.青铜器文物上的铜绿中铜离子表示为Cu2+
D.青花瓷的着色剂中钴元素符号为CO
10.下列化学方程式与事实相符且书写正确的是( )
A.炼铁高炉中生成铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
B.铝放入稀硫酸中:Al+H2SO4=AlSO4+H2↑
C.铝在空气中与氧气反应生成一层致密薄膜:4Al+3O2=2Al2O3
D.铜在稀硝酸中逐渐溶解,放出气体,溶液变成蓝色:Cu+2HNO3=Cu(NO3)2+H2↑
11.北斗“收官之星”比原定计划推迟7天发射的原因是控制液氧流量的稳压器出现故障,火箭推进剂中的燃料出现变化,金属螺栓出现轻微腐蚀。下列说法正确的是
A.制造火箭常用到的钛合金是合成材料
B.液氧是一种混合物,推进器利用它的助燃性支持燃料充分燃烧
C.N2H4常作为火箭推进剂中的燃料,N2H4中氮、氢元素质量比为14∶1
D.金属螺栓腐蚀的可能原因是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应
12.下列有关金属及合金说法错误的是
A.黄铜的硬度比纯铜大
B.生铁和钢都是铁合金,但生铁含碳量比钢大
C.铝比铁更抗腐蚀,是因为铝没有铁活泼
D.回收废旧金属能有效保护金属资源
13.下列关于资源的叙述错误的是
A.地球上的金属资源广泛地存在地壳和浩瀚的海洋中
B.海洋中含量最多的物质是氯化钠
C.目前人们已制得纯金属90余种,其中铁在春秋战国时期就在我国开始生产和使用
D.我国稀土含量居世界第一,但我国生产的主要是低端稀土产品
14.下列实验设计能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验设计
实验目的 验证二氧化碳与水反应生成碳酸 确定石蜡成分中含有碳元素 探究可燃物燃烧需要氧气和温度达到着火点 证明铁生锈是水和氧气共同作用的结果
A.A B.B C.C D.D
15.合理使用金属制品很重要,下列说法不正确的是( )
A.硫酸铜溶液不宜用铁桶来盛放
B.使用金属制品时,尽可能避免接触酸性物质
C.保险丝使用锡铅锑合金是因为它的熔点高
D.在金属表面刷漆隔绝氧气,是防止腐蚀的有效方法
16.下列有关钢铁的说法正确的是
A.钢是纯净物,生铁是混合物 B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点比纯铁高 D.生锈的钢铁制品没有回收价值
二、综合题(共8题)
17.金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)右图是铝的原子结构示意图。
①下列说法不正确的是 _________ 。
A.铝原子的质子数为13
B.在化合物中铝通常显+3价
C.铝是地壳中含量最多的元素
D.铝可作导线是由于它具有良好的导电性
②铝作为地壳中含量最丰富的金属,却直到19世纪末才被人类广泛应用于生活,这主要是跟铝的 ________ 有关,铝制品之所以耐腐蚀,是由于 ________________ (用化学方程式表示)。
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了右图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
(提出问题)溶液A中的溶质可能有哪些?
(作出猜想)①只有Zn(NO3)2 ② Zn (NO3)2、AgNO3
③ Zn (NO3)2、Cu(NO3)2
④Zn (NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
(交流讨论)不合理的猜想是 _________ (填标号),其理由是 __________________ ;
(实验探究)若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。
实验步骤
现 象
有关反应的化学方程式
结论
取少量固体B,滴加 ___
有气泡产生
__________________
固体B中所含金属有
___________
(3)右图是工业炼铁示意图。工业炼铁的设备是 _______ ,其中,焦炭的作用是燃烧提供能量和 ______ ;有铁生成的化学方程式为 ______________ ,炼得的铁是 _________ (填“纯净物”或“混合物”)。
18.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)
19.在完成铁在氧气中燃烧的实验后,兴趣小组对燃烧产物中是否含有黑色固体铁与氧化亚铁进行实验探究。
Ⅰ.定性研究
步骤 实验操作 实验现象
1 取黑色粉末,用磁铁吸引 全部能被吸引
2 取黑色粉末,加入稀盐酸 固体部分溶解,有大量气泡
3 取黑色粉末,加入足量硫酸铜溶液 有红色物质析出
(1)查阅资料发现:常温下四氧化三铁具有磁性,不与稀盐酸或硫酸铜溶液反应,氧化亚铁不能被磁铁吸引。某同学猜想黑色固体的成分为________,并通过实验证实了自己的猜想。
(2)所得黑色粉末与硫酸铜溶液反应的化学方程式________。
Ⅱ.定量与模拟冶炼研究
为确定用以上方法制得的四氧化三铁纯度,并进行实验室模拟炼铁,同学们又进行了下列实验探究。
实验设计:同学们称取了2.4g该四氧化三铁样品进行了下列实验。
(实验分析)因研究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两个小组。
甲组:该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质。
(3)B中的最佳试剂是________。(填序号)
a 澄清石灰水 b 足量澄清石灰水 c 稀盐酸 d 水
(4)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;③________。
(5)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是________。
乙组:利用仪器测定完全反应后硬质玻璃管内的固体质量为1.76g。
(6)写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式:________。
(7)通过计算确定:该四氧化三铁中样品中Fe3O4的质量是________。
20.铁是生产、生活中应用最广泛的金属。
(1) 2020年跨年之际,一场突如其来的新冠肺炎疫情从武汉波及全国。为收治病人,我国仅用了十天时间就建成了火神山医院。如图为正在建设时的火神山医院的钢结构。
①钢属于____________材料;
②钢制品表面刷漆能防止生锈,原理是_________________。
(2)小强用“W”型玻璃管模拟工业炼铁的实验。
①写出a处反应的化学方程式_________________。
②为什么要进行尾气处理 _________________。
(3)将一定量的铁粉加入到Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。
①写出一定发生的反应的化学方程式_________;
②分析滤液的成分_________;
③反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量增大、减小还是不变_________
(4)在铁路建设中,常用下列反应实现钢轨对接: 。若建设中需要56kg铁,则消耗三氧化二铁的质量是多少_________
21.金属具有广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的_____性(填“导热”或“导电”)。
(2)下图为洁净铁钉的有关实验。
①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为_____。
②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和_____发生化学反,
③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_____。
(3)某炼铁厂要冶炼含杂质的生铁,需要含赤铁矿石的质量是_____t(计算结果精确至0.1)。
(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g,向其中加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,生成0.2g氢气,得到无色溶液,固体无剩余。下列说法正确的是_____(填序号)。
A 样品中一定含有镁
B 样品中一定不含有银,可能含有铁
C 所得溶液中溶质总质量为12g
D 加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
22.人类社会发展离不开金属材料,结合所学知识,回答下列问题:
(1)生活中使用的金属材料大多是合金,而不是纯金属,这是因为合金具有更多优良性能。下列属于金属材料的是______(填字母)。
A.黄铜 B.塑料 C.生铁
(2)下列用品中,主要利用金属导电性的是______(填字母)。
A.铂金饰品 B.铁锅 C.铝导线
(3)为了一次性验证铜、铝、银三种金属的活动性顺序,下列四种方案中可行的是______(填序号)。
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
(4)工业炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,写出该反应的化学方程式______。某钢铁厂每天需消耗4900 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是______t。
(5)如图是初中化学教科书中探究铁生锈条件的实验装置示意图,请回答下列问题:
该实验通过对比______(选填试管编号)两支试管中的现象,可得出铁生锈与水有关,通过该实验还可得出铁生锈不仅与水有关,还与空气中的______有关(写化学式)。请写出一种防止厨房里铁锅生锈的具体措施______。为什么铝锅比铁锅更耐腐蚀,原因是______(用化学方程式表示)。
(6)为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
滴入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25 25
生成气体的总质量/g 0.05 m 0.15 0.20 0.20
请完成下列问题:
①表中m的值为______;
②银、锌合金中银的质量分数为______。(写出计算过程)
参考答案
1.D
【详解】
铁锈的主要成分是氧化铁,其主要成分氧化铁的化学式 Fe2O3。
A、铁锈的主要成分是氧化铁,含有其它物质,不是纯氧化铁,不符合题意;
B、铁锈的主要成分是氧化铁,含有其它物质,属于混合物,不符合题意;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,不是氧化亚铁,不符合题意;
D、铁锈的主要成分是氧化铁,含有其它物质,属于混合物,符合题意。 故选D。
2.D
【详解】
A、木炭具有疏松多孔的性质,具有吸附性,所以可以用木炭除冰箱异味,说法正确;
B、硬水含的钙镁离子较多,软水含的钙镁离子较少,区分它们常用肥皂水,具体操作为:向待检验的水中加入适量的肥皂水,振荡看泡沫多浮渣少的就是软水,泡沫少浮渣多的是硬水,说法正确;
C、铁在潮湿的空气中容易生锈,我们防止生锈的方法是①保持表面干燥②在铁制品表面涂上保护膜,说法正确;
D、铝为活泼的金属,在空气中被氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止氧化反应进一步进行,如果经常擦拭其表面,会将保护膜除去,加速铝制品的反应,说法错误。
故选:D。
3.D
【详解】
A、人的生命活动离不开氧气,氧气源于植物的光合作用,二氧化碳是植物光合作用的原料之一,人的生命活动离不开碳循环,正确;
B、 将钢铁制品表面涂保护层能隔绝与氧气和水的接触,是有效减缓钢铁制品锈蚀的方法之一,正确;
C、单质是由一种元素组成的纯净物,正确;
D、氧化物中都含有氧元素,含氧元素的化合物不都是氧化物,例如:氢氧化钠中含有氧元素,它含有三种元素不属于氧化物,错误。
故选D。
4.D
【详解】
A、在高炉炼铁的过程中原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气等,错误;B、铁矿石中的铁是以化合态的形式存在于铁矿石中,不含单质的铁,错误;C、铁丝燃烧的产物是四氧化三铁,不是氧化铁,错误;D、铁的生锈的条件是铁和水与氧气共同作用,水面部位这两种物质相对较多,易生锈,正确。故选D。
5.C
【详解】
A、元素是质子数相同的一类原子的总称,质子数相同的微粒不一定属于同种元素,如H2O和NH3质子数相同,不属于同种元素,不符合题意;
B、氧气由氧分子构成,保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子,不符合题意;
C、铁生锈,实际上是铁与空气中的氧气和水发生了缓慢氧化,符合题意;
D、10mL酒精和10mL水混合后溶液体积小于20mL,因为分子之间存在间隔,不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】
A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,纯铜的硬度高于黄铜(铜锌合金),故选项说法错误。
B、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,常用来焊接金属的焊锡(锡铅合金)的熔点较低,故选项说法正确。
C、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁在干燥的空气中不容易生锈,故选项说法错误。
D、铝制品的表面有一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,用钢刷擦洗铝制品,会破坏氧化铝薄膜,故选项说法错误。
故选:B。
7.B
【详解】
A、把硫在空气中点燃,再伸进充满氧气的集气瓶里,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,硫在空气和在氧气中燃烧生成SO2,故A不正确;
B、在电解器的玻璃管中加满水,接通直流电源,两极玻璃管中有气体生成,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比是1:2, 说明水是化合物,可分解,故B正确;
C、高温条件下,将CO通入Fe2O3粉末,红色粉末变为黑色,可利用CO的还原性来炼铁,故C不正确;
D、将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方,木条不复燃,不能说明O2能支持燃烧,故D不正确。故选B。
8.C
【详解】
A. 实验室用CO与 Fe2O3反应制取铁时,先通CO,赶尽装置内的空气,然后点燃酒精灯,这样就不会发生爆炸,选项A正确;
B. 用排水法收集氧气,当气体集满时,先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这样可防止水槽中的水倒流至热的试管中导致试管炸裂,选项B正确;
C. 实验室制取气体时,如果先装药品,再检查装置气密性,若发现装置漏气处理很不方便,不符合操作规范,选项C错误;
D. 用滴管吸取液体时,应先捏扁胶头赶尽空气,再伸入瓶中吸液,这样可防止滴管中的空气进入试剂中,选项D正确。故选C。
9.C
【详解】
A、瓷器属于无机非金属材料,A不正确,不符合题意。
B、铁锈的主要成分是三氧化二铁,B不正确,不符合题意。
C、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,铜元素呈+2价,铜绿中含有铜离子,C正确,符合题意。
D、钴的元素符号为Co,D不正确,不符合题意。
故选:C。
10.C
【详解】
A、炼铁高炉中生成铁过程中,氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,该选项不正确;
B、铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,该选项不正确;
C、铝在空气中与氧气反应生成一层致密薄膜:4Al+3O2=2Al2O3,正确;
D、铜的活动性没有氢强,故不能与稀硝酸反应放出氢气,故错误。故选C。
11.D
【详解】
A、金属材料包括纯金属以及它们的合金,因此钛合金属于金属材料,选项A错误;
B、液氧就是液态氧气,是氧元素组成的单质,属于纯净物,选项B错误;
C、由化学式可知,N2H4中氮、氢元素质量比为:,选项C错误;
D、金属螺栓一般是铁合金制成的,螺栓被腐蚀的原因是:铁与空气中的氧气、水蒸气发生了化学反应,选项D正确。
故选D。
12.C
【详解】
A.合金的硬度一般比其组分金属大,黄铜是铜的合金,其硬度大于纯铜,故正确;
B.生铁和钢都是铁合金,它们的差别主要是生铁(含碳量2-4.3%)比钢(含碳量0.3-2%)含碳量高,故正确;
C.铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜,使铝具有很好的抗腐蚀性能,铝比铁活泼,故错误;
D.回收利用废旧金属能保护金属资源,减少资源浪费,故正确。
故选:C。
13.B
【详解】
A、地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,故A正确;
B、海洋中含量最多的物质是水,不是氯化钠,故B错误;
C、目前人们已制得纯金属90余种,早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,故C正确;
D、我国稀土含量居世界第一,但我国生产的主要是低端稀土产品,故D正确。
故选:B。
14.B
【详解】
A、将二氧化碳倒入盛水的塑料瓶中,拧紧瓶盖后瓶子变瘪,只能证明二氧化碳溶于水或和水反应,不能证明二氧化碳和水反应生成碳酸,故不能达到实验目的;
B、因为蜡烛中含有碳元素,不充分燃烧时有碳生成,用冷碟子能得到黑色的碳粉,能达到目的;
C、铜片的白磷燃烧,红磷不燃烧,只能证明燃烧与温度有关,不能证明是否需要氧气,故不能达到目的,不合题意;
D、图示实验只能说明铁在水中不易生锈,应补充一个铁钉不与水接触的实验,故不能达到实验目的,不合题意.
故选B.
15.C
【详解】
A、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,硫酸铜溶液不宜用铁桶来盛放,故选项说法正确。
B、活泼金属能与酸发生置换反应,使用金属制品时,尽可能避免接触酸性物质,故选项说法正确。
C、保险丝使用锡铅锑合金是因为它的熔点低,故选项说法错误。
D、在金属表面刷漆,能隔绝氧气,是防止腐蚀的有效方法,故选项说法正确。
故选:C。
16.B
【详解】
A、钢和生铁都是“合金”,都是铁和碳的混合物,错误。
B、钢铁在潮湿的空气中,与空气和水接触,容易生锈,正确。
C、生铁是合金,一般合金的熔点比各成分金属低,因此生铁的熔点比纯铁低。
D、生锈的钢铁制品具有回收价值,可通过二次冶炼重复利用。
故选B。
17.C 导电性 4Al + 3O2 ===2Al2O3 银的活动性比铜强, 若铜被置换出来,溶液中一定没有Ag+ AgNO3 HCl Zn + 2HCl ="=" ZnCl2 + H2↑ Zn、Cu、Ag 高炉 产生还原性气体一氧化碳 3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 混合物
【详解】
试题分析:(1)①由图可知质子数为13;最外层电子数为3易失去形成带3个正电荷的铝离子,因此铝显+3价;铝导电性好可作导线,都正确;只有C铝是地壳中含量最多的金属元素,氧才是地壳中最多的元素,错误② 化学性质非常活泼,但铝与氧气反应会形成致密的氧化铝薄膜,隔绝空气保护铝;
(2)【交流讨论】由金属活动性顺序表的应用可知Na>Cu>Ag,AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn,Zn + Cu(NO3)2 ="=" Zn(NO3)2 + Cu,Zn + 2AgNO3 ="=" Zn(NO3)2 + 2Ag,Cu + 2AgNO3 ="=" Cu(NO3)2 + 2Ag。因此可简单认定Zn先与AgNO3反应,AgNO3完全反应完后再与Cu(NO3)2反应。
综上溶质组合可以是:1、AgNO3反应一部分Zn被消耗完,Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2,
2、AgNO3恰好反应完Zn被消耗完,Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,
3、AgNO3反应完、Cu(NO3)2反应一部分Zn被消耗完,Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,
4、AgNO3反应完、Cu(NO3)2反应完Zn被消耗完或者还有剩余,Zn(NO3)2。
因此不正确的为②,Zn优先与AgNO3反应。
【实验探究】
若猜想①成立,那么AgNO3反应完、Cu(NO3)2反应完Zn被消耗完或者还有剩余,固体组合可以是Cu、Ag或者Cu、Ag、Zn。现象为有气泡,那么肯定为Cu、Ag、Zn,因为只有Zn才能与酸反应生成氢气;
(3)产生还原性气体一氧化碳;为一氧化碳和氧化铁的还原反应; 生成的为生铁,含量杂质属于混合物。
18.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。
19.四氧化三铁和固体铁 b 将装置中的二氧化碳全部送入装置B的溶液中 一氧化碳从B中溶液逸出时会带出部分水蒸气,从而影响计算样品中杂质的质量 2.32g
【详解】
(1)由题干可知,燃烧产物四氧化三铁中可能存在固体铁和氧化亚铁,由于氧化亚铁不能被磁铁吸引,通过步骤1可以判断没有氧化亚铁;又因为四氧化三铁不与稀盐酸或硫酸铜溶液反应,通过步骤2、3可以判断,四氧化三铁中含有固体铁,所以,黑色固体的成分为:四氧化三铁和固体铁;
(2)黑色粉末与硫酸铜溶液其实质是铁与硫酸铜反应,化学方程式为:;
(3)装置B的主要目的是除去反应生成的二氧化碳,由于澄清石灰水溶解性很小,所以要选择足量澄清石灰水;
(4)CO气体的另一个作用是:将装置中的二氧化碳全部送入装置B的溶液中;
(5)A装置中未被反应的一氧化碳沿着导管从B装置中逸出后,会携带水分,从而影响计算样品中杂质的质量;
(6);
(7)称取了2.4g该四氧化三铁样品,反应结束后玻璃管内的固体质量为1.76g,说明样品损耗的质量为:2.4g-1.76 g=0.64g;玻璃管内发生的反应为:,根据质量守恒定律,四氧化三铁样品损失的质量就是四氧化三铁中氧元素的质量。
,该四氧化三铁中样品中的质量是2.32g。
20.金属 隔绝氧气和水 尾气中含有有毒气体一氧化碳 滤液中一定含有硝酸铜和生成的硝酸亚铁,可能含有没反应完全的硝酸银 减少 80kg
【详解】
(1)①钢属于合金,而合金属于金属材料;
②钢制品表面刷漆能防止生锈,原理是隔绝氧气和水;
(2)①a处是氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳,对应的化学方程式 ;
②由于尾气中含有有毒气体一氧化碳,所以应该将一氧化碳点燃或者收集。
(3)铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,定发生的反应是铁与硝酸银的反应,反应的化学方程式为;滤液呈蓝色,说明溶液中有硝酸铜和生成的硝酸亚铁,可能含有没反应完全的硝酸银;即滤液中一定含有硝酸铜和生成的硝酸亚铁,可能含有没反应完全的硝酸银;
铁和硝酸铜、硝酸银反应的化学方程式及其质量关系为:
置换出来的Cu和Ag比反应进去的Fe的质量大,所以所得溶液质量比反应前减少。
(4)设消耗三氧化二铁的质量为 x,则
x=80kg。
答:消耗三氧化二铁的质量为80kg。
21.导热 水蒸气 1732.1 C
【详解】
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的导热性;
(2)
①中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为;
②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水发生复杂的化学反应,生成主要成分为氧化铁的铁锈;
③铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为;
(3)炼铁的原理是利用一氧化碳在高温条件下还原氧化铁,设需要含Fe2O380%赤铁矿石的质量为x,
(4)
A、设2.4g纯金属镁、锌、铝和稀硫酸反应生成氢气质量分别为a、b、c,
解得a=0.2g
解得b≈0.07g
解得c≈0.27g,
根据生成氢气的质量关系可知金属粉末的组成可能只有金属镁一种,也可能是铝和锌两种,也可能是镁、铝、锌三种,故选项不正确;
B、根据题目“得到无色溶液,固体无剩余”可知,固体混合物中一定没有Fe(否则溶液显浅绿色),也一定没有Ag(否则有固体剩余),故选项不正确;
C、由题意可知金属和硫酸根离子全部结合生成硫酸盐,溶液中溶质硫酸盐的质量应等于金属质量和硫酸根离子的质量和,设硫酸根离子的质量为d,
解得d=9.6g,则生成的溶质硫酸盐的质量=2.4g+9.6g=12g,故选项正确;
D、由题可知硫酸完全反应生成氢气质量为0.2g,设硫酸溶液的溶质质量分数为y,
解得y=9.8%, 故选项不正确;故填C。
22.(1)
【解析】
(1)
黄铜、生铁都属于合金,故也属于金属材料,塑料不是金属材料;故选AC。
(2)
铂金饰品是利用金属的光泽等,铁锅是利用金属的导热性,铝导线是利用金属的导电性,故选C。
(3)
方法一:将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中,铝能和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,而银不能和硫酸铜反应,故可一次性验证铜、铝、银三种金属的活动性顺序铝>铜>银。
方法二:将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中,铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,而铜不能和硝酸铝反应,故可一次性验证铜、铝、银三种金属的活动性顺序铝>铜>银。
由此推知②③不可行,故选①④。
(4)
工业炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
设生铁的质量为x,则
解得:x=2660t。
(5)
该实验通过对比①③两支试管中的现象,可得出铁生锈与水有关,通过该实验①②还可得出铁生锈不仅与水有关,还与空气中的O2有关。
防止厨房里铁锅生锈的具体措施有洗净擦干或者表面涂一层油。
铝锅比铁锅更耐腐蚀是因为铝锅表面有一层致密的氧化膜,化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3。
(6)
①由于每次都是用25g同样的稀硫酸进行反应,故每一次生成气体的质量相等,均为0.05g,故m的值为0.1g。
②见答案。