单元1金属材料与金属冶炼专题八金属和金属材料课后作业2021_2022学年九年级化学(仁爱版)
一.选择题(共13小题)
1.下列选项中不属于合金的是( )
A.钢 B.金刚石 C.焊锡 D.黄铜
2.炼铁的主要原料是( )
A.石灰石、焦炭、生铁 B.焦炭、氯酸钾、二氧化锰
C.石灰石、焦炭、铁矿石 D.铁矿石、氧气、二氧化锰
3.生铁和钢的主要区别是( )
A.生铁含杂质,钢不含杂质
B.生铁含碳,钢不含碳
C.生铁不含碳,钢含碳
D.生铁中含碳2%﹣4.3%,钢中含碳0.03%﹣2%
4.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
5.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法正确的是( )
A.B处化学反应的基本反应类型属于置换反应
B.B处实验现象为黑色粉末逐渐变红,C处澄清石灰水变浑浊
C.参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为21:40
D.缺少尾气处理装置,应把尾气通入盛有水的烧杯中
6.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。对下列有关事实的解释中,错误的是( )
A.生铁和钢的性能不同:含碳量不同
B.硫和磷的元素种类不同:质子数不同
C.水和过氧化氢的化学性质不同:氧原子个数不同
D.木炭在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同:氧气浓度不同
7.如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置,下列说法错误的是( )
A.A处硬质玻璃管中的固体由红色变黑色
B.B装置中澄清石灰水变浑浊
C.C处发生的是化合反应,该反应防止了尾气对大气的污染
D.实验前,应该先加热氧化铁,然后再通一氧化碳
8.关于下列说法正确的是( )
A.玉石俱焚﹣﹣说明玉石是可燃物
B.风助火威﹣﹣为燃烧提供足够多的氧气
C.钻木取火﹣﹣为了提高可燃物的着火点
D.百炼成钢﹣﹣说明生铁经多次煅炼转化为纯铁
9.木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应,下列叙述正确的是( )
A.反应用相同的装置进行
B.反应前后C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化
C.反应中C、CO都得到了氧化铜中的氧,氧化铜被还原
D.反应导出的气体都有毒,进行处理以防止空气污染
10.下列实验先后顺序不正确的是( )
A.用天平称量物质质量时,先加质量大的砝码,再加入质量小的砝码
B.CO还原Fe2O3时,先通入CO,后加热
C.排水法收集O2时,先把导管伸入集气瓶中,后加热药品
D.点燃H2时,应先检验H2的纯度,后用木条点燃
11.甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置,乙图是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是( )
A.炼铁的主要原理是:3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2
B.乙图炼铁中原料石灰石的作用是分解制备一氧化碳
C.甲图中实验开始时一定要先通一段时间一氧化碳
D.乙图中分离出炉渣后得到的生铁是纯净物
12.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氧化铁反应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处石灰水用来检验并吸收二氧化碳
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+3CO2Fe+3CO2的反应
13.下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的四氧化三铁固体
B.将纯铜片与黄铜片相互刻画,黄铜片上留下划痕
C.一氧化碳还原氧化铁实验,可观察到红棕色粉末逐渐变黑
D.木炭在氧气中燃烧,发出红光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
二.填空题(共4小题)
14.为了研究炼铁原理,某校九年级实践活动小组按如图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行实验,请你一起参与。
(1)该实验开始时,要先通一会儿一氧化碳再点燃酒精灯,其目的是 。
(2)硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。
(3)试管口玻璃管口处将尾气点燃的好处是 。
15.下列日常生活中常见的材料中,属于合金的是
A.大理石材 B.不锈钢 C.纤维板材 D. 。
16.某钢厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下所示:
焦炭[A][B]生铁
(1)请写出A、B的化学式:A B
(2)写出②、③两步反应的化学方程式.
② ,
③ .
(3)从高炉上排出的废气叫高炉废气,请推测高炉废气的主要成分为 .
17.用元素符号表示下列物质
涂在保温瓶内夹层的银白色金属是 ;做普通干电池负极的材料是 ;体温计中的银白色液体是 。
三.解答题(共3小题)
18.某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示。
(1)A处发生反应的化学方程式是 。
(2)B中发生反应的化学方程式是 。C处点燃酒精灯的目的是 。
19.由于符合“低碳出行”的理念,“共享单车”颇受年轻人的喜爱。
(1)“低碳出行”主要减少的环境问题是 。
(2)采用钛合金车架的“共享单车”质量轻便,承重强度高。钛原子的结构示意图如图2,其中x= 。
(3)工业上冶炼钛的过程如下:
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO,X的化学式为 ;
②在氩气环境和高温条件下,利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛。
(4)采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎,请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因 。
(5)钢是铁合金的一种,工业上炼钢所需的气体是 (填化学式)。
20.实验室可用如图装置模拟工业炼铁。
(1)一氧化碳与氧化铁(Fe2O3)反应的化学方程式是 。
(2)实验前先通入CO的目的是 硬质玻璃管中看到的颜变化是 ,试管中出现的现象是: 。
(3)装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯,这样做的目的是 。
(4)为检验反应后有铁生成,进行如下实验:将反应后的固体取少量放入稀盐酸中,观察到有气泡冒出。该反应的化学方程式是 。
单元1金属材料与金属冶炼专题八金属和金属材料课后作业2021_2022学年九年级化学(仁爱版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.下列选项中不属于合金的是( )
A.钢 B.金刚石 C.焊锡 D.黄铜
【分析】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;合金具有以下特点:①一定是混合物;②合金中至少有一种金属等。
【解答】解:A、钢是铁合金,其中含有少量的碳等杂质;
B、金刚石是碳单质,不属于合金;
C、焊锡是锡和铅的合金;
D、黄铜是铜和锌的合金;
故选:B。
【点评】本题难度不大,主要考查合金的特征,掌握合金的特征是正确解答本题的关键。
2.炼铁的主要原料是( )
A.石灰石、焦炭、生铁 B.焦炭、氯酸钾、二氧化锰
C.石灰石、焦炭、铁矿石 D.铁矿石、氧气、二氧化锰
【分析】炼铁的原理就是利用一氧化碳的还原性将铁矿石中的铁还原出来.工业上利用焦炭和空气中的氧气来制得一氧化碳,再将铁还原出来.根据这个原理就可以正确解答了.
【解答】解:根据工业炼铁的原理可知,炼铁的原料中一定要有铁矿石,据此可排除A、B选项。同时炼铁还需要一氧化碳的参与,而D选项中的氧气、二氧化锰是无法产生一氧化碳的。因此D选项是错误的。同时需要注意,石灰石也是炼铁的一种重要原料,它能将铁矿石中的杂质转化成炉渣除去。
故选:C。
【点评】工业上炼铁主要是利用焦炭不完全燃烧产生一氧化碳,利用一氧化碳的还原性将铁还原出来.同时利用石灰石将铁矿石中的二氧化硅等杂质转化成炉渣.
3.生铁和钢的主要区别是( )
A.生铁含杂质,钢不含杂质
B.生铁含碳,钢不含碳
C.生铁不含碳,钢含碳
D.生铁中含碳2%﹣4.3%,钢中含碳0.03%﹣2%
【分析】根据已有的知识进行分析,生铁和钢的主要区别是含碳量不同.
【解答】解:生铁和钢的主要区别是含碳量不同,观察选项,
故选:D。
【点评】本题考查了生铁和钢的有关知识,完成此题,可以依据已有的知识进行.
4.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
【分析】一氧化碳难溶于水,高温条件下红棕色固体氧化铁和一氧化碳反应生成黑色固体铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【解答】解:A、氧化铁中铁元素化合价是+3,反应后铁中铁元素化合价是0,该选项说法不正确;
B、氧化铁是红棕色固体,铁是黑色固体,充分加热,a处固体由红棕色变黑色,该选项说法不正确;
C、b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2,该选项说法正确;
D、一氧化碳难溶于水,不能用水吸收一氧化碳,该选项说法不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法正确的是( )
A.B处化学反应的基本反应类型属于置换反应
B.B处实验现象为黑色粉末逐渐变红,C处澄清石灰水变浑浊
C.参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为21:40
D.缺少尾气处理装置,应把尾气通入盛有水的烧杯中
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项进行分析判断。
【解答】解:A.B处发生的反应,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,不属于置换反应,故选项说法错误。
B.一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到B处红棕色固体变黑,C处变浑浊,故选项说法错误。
C.由反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2可知,参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为(28×3):160=21:40,故选项说法正确。
D.尾气中含有有毒一氧化碳气体,应把尾气点燃处理或收集起来,以免造成空气污染,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键.
6.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。对下列有关事实的解释中,错误的是( )
A.生铁和钢的性能不同:含碳量不同
B.硫和磷的元素种类不同:质子数不同
C.水和过氧化氢的化学性质不同:氧原子个数不同
D.木炭在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同:氧气浓度不同
【分析】A.根据生铁与钢的区别来分析;
B.根据元素的概念来分析;
C.根据分子的性质来分析;
D.根据氧气的化学性质来分析。
【解答】解:A.生铁和钢的含碳量不同,所以生铁和钢的性能不同,选项说法正确;
B.元素是具有相同质子数的一类原子的总称,所以硫和磷的元素种类不同是因为质子数不同,选项说法正确;
C.分子是保持物质化学性质的最小粒子,水和过氧化氢的化学性质不同,是因为它们分子的构成不同的缘故,选项说法错误;
D.氧气具有助燃性,氧气的浓度越大,物质燃烧得越剧烈,所以木炭在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同是因为氧气浓度不同,选项说法正确。
故选:C。
【点评】物质的组成与结构决定了物质的性质,解题时结合基础化学知识来分析解答即可,难度不大。
7.如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置,下列说法错误的是( )
A.A处硬质玻璃管中的固体由红色变黑色
B.B装置中澄清石灰水变浑浊
C.C处发生的是化合反应,该反应防止了尾气对大气的污染
D.实验前,应该先加热氧化铁,然后再通一氧化碳
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项进行分析判断。
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,高温下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A中出现的现象是红色粉末逐渐变黑,故选项说法正确。
B、生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,B装置中澄清石灰水变浑浊,故选项说法正确。
C、C处一氧化碳燃烧生成二氧化碳,发生的是化合反应,该反应防止了尾气对大气的污染,故选项说法正确。
D、实验前,应该先通一氧化碳,然后再加热氧化铁,以排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键.
8.关于下列说法正确的是( )
A.玉石俱焚﹣﹣说明玉石是可燃物
B.风助火威﹣﹣为燃烧提供足够多的氧气
C.钻木取火﹣﹣为了提高可燃物的着火点
D.百炼成钢﹣﹣说明生铁经多次煅炼转化为纯铁
【分析】A.根据物质的性质来分析;
B.根据促进燃料燃烧的方法来分析;
C.根据燃烧的条件来分析;
D.根据炼钢的原理来分析。
【解答】解:A.玉石俱焚的含义是美玉和石头一样烧坏,不一定玉石是可燃物,若石头是石灰石,也可能是石灰石等的主要成分发生了分解反应等,故选项说法错误。
B.风助火威是为燃烧提供足够多的氧气,使燃烧更加旺盛,故选项说法正确。
C.钻木取火是为了提高可燃物的温度,达到可燃物的着火点,而不是提高着火点,故选项说法错误。
D.生铁和钢的主要区别在于含碳量不同,钢的碳含量低,百炼成钢目的是让碳和氧气反应生成二氧化碳,从而降低含碳量,得到钢中仍含有少量的碳,并不是纯铁,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握燃烧的条件、生铁和钢的组成成分、成语的含义等是正确解答本题的关键。
9.木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应,下列叙述正确的是( )
A.反应用相同的装置进行
B.反应前后C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化
C.反应中C、CO都得到了氧化铜中的氧,氧化铜被还原
D.反应导出的气体都有毒,进行处理以防止空气污染
【分析】A、木炭、一氧化碳分别和氧化铜反应的条件不同,进行分析判断。
B、木炭、一氧化碳与氧化铜反应均生成铜和二氧化碳,进行分析判断。
C、根据C、CO都得到了氧化铜中的氧,进行分析判断。
D、木炭、一氧化碳与氧化铜反应均生成铜和二氧化碳,进行分析判断。
【解答】解:A、木炭、一氧化碳分别为固体和气体,在一定条件下都能与CuO发生反应的装置是不同的,故选项说法错误。
B、木炭、一氧化碳与氧化铜反应均生成铜和二氧化碳,反应前后C、Cu元素的化合价都发生了变化,氧元素的化合价不变,故选项说法错误。
C、反应中C、CO都得到了氧化铜中的氧,氧化铜失去了氧,被还原,故选项说法正确。
D、木炭、一氧化碳与氧化铜反应均生成铜和二氧化碳,木炭与氧化铜反应导出的气体没有毒,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握木炭、一氧化碳均具有还原性、还原氧化铜的实验注意事项等是正确解答本题的关键。
10.下列实验先后顺序不正确的是( )
A.用天平称量物质质量时,先加质量大的砝码,再加入质量小的砝码
B.CO还原Fe2O3时,先通入CO,后加热
C.排水法收集O2时,先把导管伸入集气瓶中,后加热药品
D.点燃H2时,应先检验H2的纯度,后用木条点燃
【分析】A.根据天平的使用方法来分析;
B.根据一氧化碳还原氧化铁的步骤来分析;
C.根据排水法收集氧气的注意事项来分析;
D.根据点燃可燃性气体的注意事项来分析。
【解答】解:A.用天平称量物质质量时,先加质量大的砝码,再加入质量小的砝码,最后移动游码,选项说法正确;
B.CO还原Fe2O3时,先通入CO,后加热,以防一氧化碳不纯,加热时发生爆炸,选项说法正确;
C.排水法收集O2时,先加热药品,当导管口的气泡连续均匀冒出时,再把导管伸入集气瓶中,以防收集到的氧气不纯,选项说法错误;
D.点燃H2时,应先检验H2的纯度,后用木条点燃,以防氢气不纯,点燃时发生爆炸,选项说法正确。
故选:C。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
11.甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置,乙图是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是( )
A.炼铁的主要原理是:3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2
B.乙图炼铁中原料石灰石的作用是分解制备一氧化碳
C.甲图中实验开始时一定要先通一段时间一氧化碳
D.乙图中分离出炉渣后得到的生铁是纯净物
【分析】A.根据化学反应的原理来分析;
B.根据炼铁的原料及其作用来分析;
C.根据一氧化碳的性质以及实验操作的注意事项来分析;
D.根据生铁的组成来分析。
【解答】解:A.工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以正确的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故选项叙述错误;
B.炼铁中原料石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去,故选项说法错误;
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;
D.乙图中分离出炉渣后得到的生铁,主要成分是铁,含有碳等杂质,属于混合物,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤、工业上炼铁的原理等是正确解答本题的关键。
12.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氧化铁反应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处石灰水用来检验并吸收二氧化碳
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+3CO2Fe+3CO2的反应
【分析】高温条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
磁铁能够吸引铁、四氧化三铁。
【解答】解:A、为了防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸,实验时需要先通入一氧化碳一段时间,排出装置中的空气,该选项说法正确;
B、B处石灰水用来检验并吸收二氧化碳,是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,该选项说法正确;
C、C处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染,该选项说法正确;
D、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,是因为反应生成的四氧化三铁也能被磁铁吸引,该选项说法不正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13.下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的四氧化三铁固体
B.将纯铜片与黄铜片相互刻画,黄铜片上留下划痕
C.一氧化碳还原氧化铁实验,可观察到红棕色粉末逐渐变黑
D.木炭在氧气中燃烧,发出红光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
【分析】A、根据铁丝在空气中不能燃烧,进行分析判断。
B、根据合金的性质,进行分析判断。
C、根据一氧化碳具有还原性,进行分析判断。
D、根据木炭在氧气中燃烧的现象进行分析判断.
【解答】解:A、铁丝在空气中只能烧至发红,不会剧烈燃烧、火星四射,故选项说法错误。
B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,将纯铜片与黄铜片相互刻画,纯铜片上留下划痕,故选项说法错误。
C、一氧化碳具有还原性,还原氧化铁生成铁和二氧化碳,会观察到红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确。
D、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法错误.
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳具有还原性、合金的性质、常见物质燃烧的现象等即可正确解答,在描述实验现象时,需要注意烟和雾的区别、物质颜色的变化、实验结论和实验现象的区别。
二.填空题(共4小题)
14.为了研究炼铁原理,某校九年级实践活动小组按如图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行实验,请你一起参与。
(1)该实验开始时,要先通一会儿一氧化碳再点燃酒精灯,其目的是 排尽硬质玻璃管内的空气,防止CO与空气混合遇热爆炸 。
(2)硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(3)试管口玻璃管口处将尾气点燃的好处是 点燃未反应完的一氧化碳,防止污染空气 。
【分析】根据已有的知识进行分析。一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳具有可燃性,可燃性气体不纯时加热或点燃可能产生爆炸,一氧化碳有毒,实验中需要进行尾气处理,防止污染空气。
【解答】解:(1)一氧化碳具有可燃性,可燃性气体不纯时加热或点燃可能产生爆炸,实验开始需要排尽硬质玻璃管内的空气,防止加热时产生爆炸;
(2)一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,反应生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;
(3)实验过程中尾气不能直接排入大气中的原因尾气中的一氧化碳有毒;
答案:(1)排尽硬质玻璃管内的空气,防止CO与空气混合遇热爆炸;
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,
(3)点燃未反应完的一氧化碳,防止污染空气。
【点评】本题考查了一氧化碳还原氧化铁的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
15.下列日常生活中常见的材料中,属于合金的是 B
A.大理石材 B.不锈钢 C.纤维板材 D. 生铁 。
【分析】金属材料包括纯金属和合金,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。合金概念有三个特点:①一定是混合物;②合金中各成分都是以单质形式存在;③合金中至少有一种金属。铁的合金包括生铁和钢。
【解答】解:A、大理石材属于天然材料,故选项错误;
B、不锈钢属于铁的合金,故选项正确;
C、纤维板材属于合成材料,故选项错误;
D、生铁属于铁的合金。
故答案为:B;生铁。
【点评】本题主要考查合金与合金的性质,合金概念的三个特点要记牢;还要理解合金的性质,即合金的硬度大,熔点低。本考点基础性强,比较好把握。
16.某钢厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下所示:
焦炭[A][B]生铁
(1)请写出A、B的化学式:A CO2 B CO
(2)写出②、③两步反应的化学方程式.
② C+CO22CO ,
③ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 .
(3)从高炉上排出的废气叫高炉废气,请推测高炉废气的主要成分为 CO2CO .
【分析】(1)根据工业炼铁的流程分析即可;
(2)根据焦炭与二氧化碳的反应原理及工业炼铁的原理,分析写出反应的方程式;
(3)根据工业炼铁的流程,分析高炉废气的主要成分.
【解答】解:(1)炼铁过程中焦炭先与过量高温空气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳.所以,A为CO2,B为CO;
(2)由上述分析可知,在②发生的反应是:CO2+C2CO;在③中发生的反应是在高温条件下,一氧化碳将赤铁矿的主要成分氧化铁还原为铁,同时生成了二氧化碳,反应的方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
(3)由工业炼铁的流程可知,焦炭先与过量高温空气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与过量焦炭反应生成一氧化碳,在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应,可推测高炉废气的主要成分为CO2、CO.
故答案为:(1)CO2,CO;(2)CO2+C2CO;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(3)CO2、CO.
【点评】因为炼铁过程中需要高温,所以要使焦炭先与过量空气反应生成二氧化碳而不是直接生成所需要的还原剂一氧化碳.
17.用元素符号表示下列物质
涂在保温瓶内夹层的银白色金属是 Ag ;做普通干电池负极的材料是 Zn ;体温计中的银白色液体是 Hg 。
【分析】金属的用途很广泛,要对金属的用途有常识性的了解;要对常见金属的元素符号熟练掌握.
【解答】解:(1)因为镀银可保护真空层,另外银可反射热辐射,使热量不易散失,以达到保温的目的,故答案为Ag;
(2)锌的化学性质较活泼,易失电子,适合做负极.另外大家都见过干电池,负极材料是锌筒,故答案为Zn;
(3)体温计中用的是水银,因为水银的热膨胀现象明显,测出的数据比较准确,水银即为汞,故答案为Hg.
【点评】此题考查的是常见金属的特性及其应用,同学们只要对金属的用途有常识性的了解即可;另外题目中要求是用元素符号填写,所以千万不要写元素名称,而且要熟练掌握常见金属的元素符号.
三.解答题(共3小题)
18.某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示。
(1)A处发生反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)B中发生反应的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 。C处点燃酒精灯的目的是 防止一氧化碳污染环境 。
【分析】(1)氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳;
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应能生成碳酸钙和水;
(3)一氧化碳有毒,扩散到空气中会污染大气。
【解答】解:(1)氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
故填:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(3)为了防止一氧化碳扩散到空气中污染环境,可以通过点燃把一氧化碳转化成二氧化碳。
故填:防止一氧化碳污染环境。
【点评】书写化学方程式时要注意四步,一是反应物和生成物的化学式要正确,二是遵循质量守恒定律,三是写上必要的条件,四是看是否有“↑”或“↓”。
19.由于符合“低碳出行”的理念,“共享单车”颇受年轻人的喜爱。
(1)“低碳出行”主要减少的环境问题是 温室效应 。
(2)采用钛合金车架的“共享单车”质量轻便,承重强度高。钛原子的结构示意图如图2,其中x= 10 。
(3)工业上冶炼钛的过程如下:
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO,X的化学式为 FeCl3 ;
②在氩气环境和高温条件下,利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛。
(4)采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎,请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因 温度升高,分子间间隔变大 。
(5)钢是铁合金的一种,工业上炼钢所需的气体是 O2 (填化学式)。
【分析】(1)根据二氧化碳含量过高对环境的影响来分析;
(2)根据原子中,质子数=核外电子数来分析;
(3)根据质量守恒定律来分析;
(4)根据分子的性质来分析;
(5)根据炼钢的原理来分析。
【解答】解:(1)“低碳出行”减少了二氧化碳的排放,主要减少的环境问题是温室效应;故填:温室效应;
(2)因为原子中,质子数=核外电子数,因此2+8+x+2=22,x=10;故填:10;
(3)由化学方程式2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO可知,反应前含有2个Fe原子,2个Ti原子,6个O原子,6个C原子,14个Cl原子,反应后含有2个Ti原子,8个Cl原子,6个C原子和6个O原子,故2X中含有2个Fe原子,6个Cl原子,故X的化学式为FeCl3;故填:FeCl3;
(4)夏天气温高,分子间隔变大,所以“夏天易爆胎”;故填:温度升高,分子间间隔变大;
(5)生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量,将其转化为二氧化碳,因此工业上炼钢所需的气体是氧气;故填:O2 。
【点评】本题考查的是有关金属的性质,完成此题,可以依据已有的知识进行。
20.实验室可用如图装置模拟工业炼铁。
(1)一氧化碳与氧化铁(Fe2O3)反应的化学方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
(2)实验前先通入CO的目的是 排净装置内的空气,防止加热时发生爆炸 硬质玻璃管中看到的颜变化是 红色粉末变成黑色 ,试管中出现的现象是: 澄清石灰水变浑浊 。
(3)装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯,这样做的目的是 用点燃法去掉一氧化碳,防止污染空气 。
(4)为检验反应后有铁生成,进行如下实验:将反应后的固体取少量放入稀盐酸中,观察到有气泡冒出。该反应的化学方程式是 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 。
【分析】(1)根据反应物生成物及反应条件写出化学方程式
(2)根据一氧化碳的可燃性及实验现象分析
(3)根据一氧化碳的毒性分析
(4)根据反应物生成物及反应条件写出化学方程式
【解答】解:(1)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(2)一氧化碳具有可燃性,点燃不纯的一氧化碳可能发生爆炸,因此实验前要先通入一氧化碳,排净装置内的空气,防止加热时发生爆炸,加热时红色的氧化铁粉末变成黑色,生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
(3)一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,因此要在装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧除去,防止污染空气;
(4)铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
故答案为:(1)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
。
(2)排净装置内的空气,防止加热时发生爆炸红色粉末变成黑色,澄清石灰水变浑浊。
(3)用点燃法去掉一氧化碳,防止污染空气。
(4)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
【点评】本题考查一氧化碳还原氧化铁的原理、实验现象及操作注意事项,要根据已有的知识进行分析解答