10.3金属的冶炼与防护综合训练-2021-2022学年九年级化学京改版(2013)下册(word版 含解析)

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名称 10.3金属的冶炼与防护综合训练-2021-2022学年九年级化学京改版(2013)下册(word版 含解析)
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资源类型 教案
版本资源 北京课改版
科目 化学
更新时间 2022-03-24 17:41:58

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10.3 金属的冶炼与防护
一、选择题(共16题)
1.光亮的铁钉在下列几种情况下,最不容易生锈的是
A. B. C. D.
2.如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
3.下列实验中不发生化学变化的是
A.探究可燃物燃烧条件
B.探究铁生锈的条件
C.探究催化剂的作用
D.探究物质溶解性的影响因素
4.金属是材料世界的宠儿。下列关于金属材料和金属资源的认识中,正确的是(  )
A.赤铁矿石的主要成分是Fe3O4
B.把铁粉和炭粉混合均匀后就得到了铁的合金
C.保护金属资源的有效途径至多有三种
D.被雨水淋湿的自行车须先用干布擦净后才能用带油的布擦
5.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是(  )
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
6.如图是CO还原氧化铁的“微型”实验装置。(夹持仪器等略),已知:HCOOHH2O+CO↑,下列说法不正确的是(  )
A.实验中所需CO可现制现用
B.此装置可节约用品,污染小,现象明显
C.实验时先挤压软塑料滴瓶,再点燃酒精喷灯
D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
7.下列说法不正确的是
A.化石燃料中最清洁的燃料是天然气
B.铝合金比纯铝的硬度大,熔点低
C.铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
D.计入空气污染指数的指标包括二氧化硫、二氧化碳、PM2.5等
8.对比法是重要的研究方法,下列教科书里展示的探究活动未采用对比法的是(  )
A.认识燃烧需要具备的条件 B.探究铁生锈的条件
C.电解水探究水的组成 D.对分解速率的影响
9.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
10.下列变化不属于氧化反应的是
A.动物的呼吸 B.石灰水变浑浊 C.铁制品生锈 D.天然气燃烧
11.如图,在集气瓶内壁用水均匀涂附“铁粉除氧剂”(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是
A.铁生锈需消耗氧气和水
B.除氧剂的量不影响实验结果
C.该实验开始前先检查装置气密性
D.实验结束后进入集气瓶水的体积约占其容积的 1/5
12.用甲乙丙三套装置进行H、C、CO还原CuO的实验并检验产物(已知白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色)。分析上述三个实验,下列说法错误的是
A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象,并能成功检验产物
B.甲乙丙三个反应中,反应前后Cu元素的化合价都降低,O元素的化合价都不变
C.甲乙丙三个实验能说明H、C、CO都具有还原性,且三个反应都是置换反应
D.若反应前称量丙中硬质玻璃管及氧化铜的总质量为60g,通入一氧化碳反应一段时间后,冷却称量硬质玻璃管及其中物质的总质量为58.4g,则参加反应的氧化铜的质量为8g
13.如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法不正确的是
A.开始时应先通入CO后加热氧化铁
B.该实验中利用CO的可燃性
C.实验中,广口瓶内澄清石灰水变浑浊
D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
14.下列有关氧气的认识中,正确的是
A.氧气变成液氧发生化学变化 B.可用带火星的木条检验氧气
C.可燃物接触氧气就能燃烧 D.铁制品生锈只与氧气有关
15.下列有关金属的说法不正确的是
A.架空的高压输电线路常用金属铜作导线
B.炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等
C.金属铝在空气中,表面会形成致密的氧化膜
D.镁与食醋反应生成氢气,并放出大量的热
16.小强用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U型管的质量差。若实验测得水中氢、氧元素的质量比大于1:8,下列原因中不可能导致这一结果的是
A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B.Ⅲ装置后缺少干燥装置
C.Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝
D.CuO没有全部被还原
二、综合题(共6题)
17.金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质.
(1)钛合金是21世纪的重要材料,具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能.金属的下列用途:①用来作保险丝 ②用来制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飞机.其中与钛合金性能相符合的是_____________(填序号).
(2)铁是一种最主要的金属材料.竖炉冶铁工艺流程如图所示.
①该工艺流程中,甲烷的作用是___________、__________,冶炼出的铁水属于__________(填“纯净物”或“混合物”).
②用化学方程式表示还原反应室内炼铁的反应原理___________.(写一个即可)
③该工艺流程中,可循环利用的物质是_________.
(3)稀土是储量较少的一类金属的统称,有“工业的维生素”之美誉.其中铕是激光及原子能应用的重要材料.已知三氯化铕的化学式为EuCl3,则氧化铕的化学式为____________.
(4)矿物的储量有限且不可再生,我们必须保护金属资源.防止金属锈蚀是保护金属资源的措施之一.铁生锈的原因是___________.铜制品表面也会产生绿色的铜锈主要成份是Cu2(OH)2CO3.铜锈的原因是什么?除了依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外,还需补充铜锈蚀与___________有关系的实验.请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法________________.
18.人类的生产和生活都离不开金属。
(1)金属元素在自然界中分布很广,地壳中含量最多的金属元素是_____,该金属元素与地壳中含量最多的非金属元素形成的物质的化学式是_____。
(2)铁是应用最广泛的金属,工业常用赤铁矿和一氧化碳在高温条件下炼铁,该反应的化学方程式为_____。
(3)将一定量的锌加入到稀硫酸。硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,滤渣中一定含有的物质是_____。
19.铁及其合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是_____(填字母序号)。
A 青花瓷瓶 B 橡胶充气艇 C 不锈钢锅
(2)①如图所示为某化学兴趣小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验,请在③方框内画出还需进行的实验的示意图_____。
②为了验证铁、铜的金属活动性顺序,除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外,还需要选择的一种溶液是_______溶液(填化学式)。
(3)实验室可用如图所示装置模拟炼铁反应。
①实验开始时,应先通入一氧化碳气体再加热的原因是什么?_____。
②写出玻璃管中反应的化学方程式______。
③从环保角度考虑,还需对图中装置进行怎样的改进?______
④除一氧化碳外,还有哪些物质可以还原氧化铁?______ (请写一种物质的化学式)。
(4)把10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,烧杯中物质的总质量比反应前金属混合物与稀硫酸的总质量减少了0.1g,求混合物中铁的质量分数____。
20.(1)一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。
【实验】取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。
实验图示
生锈时间 8min 较长时间不生锈 5min 3min 1min
通过上述实验可知,温度越高铁钉生锈速率越___(填“慢”或“快”);在_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。
(2)某同学为了测定生铁样品中铁的质量分数,将60g稀盐酸分3次加入到盛有4g该样品的烧杯中(样品中只有铁与稀盐酸反应),所得数据如表:
实验次数 物质质量 第1次 第2次 第3次
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20
充分反应后剩余固体的质量/g 2.6 1.2 0.1
通过以上的数据分析可知:第2次剩余固体中有 _________________;第3次充分反应后溶液中溶质有 _____________________。
21.金属材的使用与人类的生产、生活密切相关。请回答下列问题:
(1)请写出一种常见的铁合金的名称____________;
(2)如图是实验室模拟炼铁的装置图。
①图中的实验现象是_____;并用化学方程式表示炼铁的反应原理____。
②从环保角度考虑,还需尾气处理。请用化学方程式表示尾气处理的方法_____。
(3)某同学选取一定量的含有铜和铝的非铁金属,加入一定量的AgNO3溶液中,充分反应后过滤。
①若反应后溶液呈蓝色,则向所得固体中滴加盐酸____(填“有”或“ 没有”)气泡产生。
②若所得固体经洗涤后滴加盐酸没有气泡产生,则滤液中一定含有哪些溶质____ (写化学式)
(4)某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验。称取样品10.0克,再用100.0克稀硫酸溶液逐滴滴入,实验情况如图所示。求:
①铜锌合金中,锌的质量分数是_______;
②所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是多少_____
22.金属与人类的生产、生活密切相关,牢固掌握金属的知识非常重要。
(1)铝和铁都是我们生活中常见的金属,铝耐腐蚀性能比铁好的原因是________。
(2)如图为实验室模拟炼铁,其产品是纯铁,工业炼铁的产品是生铁。
①纯铁和生铁性能不同的原因是________。
②如图A中的实验现象是_________。
③从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施。______________
(3)铁制品容易锈蚀,是铁与_______同时反应的结果。
(4)为了验证锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序,某同学进行如图所示的实验。
A B C
①老师认为该同学不能达到实验目的,请说明理由。____________
②请在原实验的基础上补充一个实验,以证明四种金属的活动性顺序(写出所用试剂即可)。_____________________
(5)实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿。充分反应后.测得生成二氧化碳的质量为6.6g.则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少 _________________
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A、铁在食盐水中与水和氧气同时接触,且食盐能加速铁的锈蚀。故A选项不符合题意;
B、植物油能将铁与水和氧气隔绝,最不容易生锈。故B选项符合题意;
C、铁在空气中能与水和氧气接触,可以生锈。故C选项不符合题意;
D、铁一部分在水中,一部分与水和氧气同时接触,易生锈。故D选项不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】
A、一氧化碳还原红棕色氧化铁生成黑色铁和二氧化碳,实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑,正确。
B、一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,固体由氧化铁失去氧元素被还原为铁,反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少,故B错。
C、二氧化碳可以使澄清石灰变浑浊,试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,正确。
D、一氧化碳有毒,为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置,正确。
故选:B。
3.D
【详解】
A.探究可燃物燃烧条件中,白磷燃烧生成五氧化二磷,属于化学变化,故选项A错误;
B.铁生锈的条件,实际是铁与氧气、水等发生化学反应生成铁锈的过程,铁锈是新物质,属于化学变化,故选项B错误;
C.探究催化剂的作用中,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,属于化学变化,故选项C错误;
D.探究物质溶解性的影响因素,没有新物质生成,属于物理变化,故选项D正确。
故选D。
4.D
【详解】
A.赤铁矿石的主要成分是Fe2O3,故A不正确。
B.合金是在一种金属与其它金属或非金属熔合在一起形成的,所以在常温下把铁粉和炭粉混合均匀不能形成铁的合金,故B不正确。
C.保护金属资源的有效途径有:防止金属锈蚀;回收利用废旧金属;合理开采矿物;寻找金属代用品。故C不正确。
D.保持铁制品表面干燥和涂油都可以防止锈蚀。因此被雨淋湿的自行车须先用干布擦净后才可以用带油的布擦。故D正确。
故选:D。
5.D
【详解】
A、铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化,生成铁锈,故A正确;
B、铁在潮湿的空气中容易生锈,西南地区潮湿多雨,而北方地区气候干燥,故同样的铁制品在西南地区比在北方更易锈蚀,故B正确;
C、铁表面刷油漆能使铁与水或氧气隔绝,从而达到防锈的目的,故C正确;
D、铝的抗锈蚀性能比铁强,是因为铝易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜,故D不正确。故选D。
6.D
【详解】
A、实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳,可现制现用,故选项说法正确;
B、该套装置比较小,节约药品,产生的污染物也较少,现象比较明显,故选项说法正确;
C、一氧化碳不纯时加热或点燃可能会发生爆炸,所以为保证实验成功,应先挤压软塑料滴瓶,将HCOOH加入热浓硫酸中,使产生的CO排尽装置中的空气,再点燃酒精喷灯进行加热,故选项说法正确;
D、甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳,属于分解反应;一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不符合置换反应的概念,故选项说法错误。
故选D。
7.D
【详解】
A. 化石燃料中最清洁的燃料是天然气,正确;B. 金属制成合金后,硬度变大,熔点降低,故铝合金比纯铝的硬度大,熔点低,正确;C. 铁与氧气、水接触时易生锈,故铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈,正确;D. 计入空气污染指数的指标包括二氧化硫、二氧化氮、M2.5等,二氧化碳不属于空气污染指数,错误。故选D。
8.C
【详解】
A、铜片上的白磷与铜片上的红磷属于对照实验,都与氧气接触,都属于可燃物,变量是着火点不同,白磷着火点低,红磷着火点高,热水能达到白磷的着火点,达不到红磷的着火点,从而证明可燃物燃烧温度必须达到可燃物的着火点,所以属于对比实验;
B、探究铁生锈的条件,铁只与水接触、铁只与氧气接触、铁与水和氧气同时接触,存在对比,所以属于对比实验;
C、电解水探究水的组成中不存在对比,所以根本不存在对照实验;
D、研究催化剂影响化学反应速度,在双氧水浓度相同的情况下,利用有无催化剂的情况下,观察氧气放出速率的快慢,所以利用了对比实验的原理。
故选C。
9.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。
10.B
【详解】
A、动物的呼吸,是与氧气发生的反应,属于氧化反应,故选项错误。
B、石灰水变浑浊,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,不属于氧化反应,故选项正确。
C、铁制品生锈,是铁与氧气、水蒸气等发生的缓慢氧化,属于氧化反应,故选项错误。
D、天然气燃烧,是天然气与氧气反应生成二氧化碳和水,属于氧化反应,故选项错误。
故选B。
11.B
【详解】
A、铁在与氧气和水同时接触时容易生锈,因此铁生锈需消耗氧气和水,故A说法正确;
B、铁粉除氧剂中铁与氧气反应,致使装置内的气压减小,进入水的体积就是消耗氧气的体积,故除氧剂应足量,故B说法错误;
C、如果装置漏气,会使进入的水偏少,测定的结果偏小,因此开始前要先检查装置气密性,故C说法正确;
D、氧气约占空气总体积的五分之一,结合原理可知,进入水的体积即氧气的体积,因此进入集气瓶水的体积约占其容积的 1/5,故D说法正确;
故选:B。
12.C
【详解】
A、甲实验中观察到的现象是试管内的固体由黑变红,试管口处的液滴能够使无水硫酸铜变蓝,由观察到的现象可知,反应后生成铜和水,实验乙和丙观察到的现象都是试管或玻璃管内的固体由黑变红,澄清的氢氧化钙溶液变浑浊,由观察到的现象可知,实验乙和丙反应后的生成物都是铜和二氧化碳,选项正确;
B、三个反应中,氧化铜被还原为铜,铜元素的化合价由+2价变为0价,氧元素的化合价在反应前后都为-2价,保持不变,选项正确;
C、实验甲与乙都是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,属于置换反应,实验丙是两种化合物反应生成一种单质与另一种化合物的反应,不符合置换反应的特征,不属于置换反应,选项错误;
D、由质量守恒定律可知,参加反应的氧化铜中的氧元素的质量为60g 58.4g=1.6g,则参加反应的氧化铜的质量为1.6g÷ ×100%=8g,选项正确,故选C。
13.B
【详解】
A、开始时应先通入CO后加热氧化铁,目的是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,选项A正确;
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,选项B不正确;
C、实验中有二氧化碳生成,二氧化碳能使广口瓶内澄清石灰水变浑浊,选项C正确;
D、一氧化碳有毒,会污染环境,将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气,选项D正确。故选B。
14.B
【详解】
A、氧气变成液氧,只是氧气的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、氧气能够支持燃烧,可以使带火星的木条复燃,故可用带火星的木条检验氧气,符合题意;
C、燃烧的条件是:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点;只有同时具备三个条件时才能发生燃烧现象,不符合题意;
D、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水反应,故铁制品生锈要与氧气和水充分接触,不符合题意。
故选B。
15.A
【详解】
A.根据铜的密度比铝大且成本较高分析;
B.根据炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石进行解答;
C.根据金属铝易氧化生成氧化铝阻止反应的进行进行分析;
D.根据镁与酸反应生成氢气并放热分析。
解:A. 架空的高压输电线路常用金属铝作导线,故错误;
B.炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石,正确;
C. 金属铝在空气中,表面会形成致密的氧化膜,正确;
D. 镁与食醋反应生成氢气,并放出大量的热,正确。
16.D
【详解】
根据反应装置图和质量守恒定律可知,氧元素的质量为装置II的质量变化。氢元素的质量是装置Ⅲ的质量变化减去装置II的质量变化。A、如果I和II之间少干燥,那么就会有部分启普发生器中的水分进入干燥U形管,那么测得的H2O会变大,玻璃管中测得的O的质量是不会改变的,用H2O的质量减去O的质量是H的质量, H的质量变大,实验测得水中氢、氧元素的质量比大于1:8,不符合题意;B、Ⅲ后缺少干燥装置,就会使得空气中的水蒸气被碱石灰吸收,使得水的质量偏大,玻璃管中测得的O元素的质量不会改变, H元素的质量变大,实验测得水中氢、氧元素的质量比大于1:8,不符合题意;C、Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝,玻璃管的前后质量差减小,也就是测得的O的质量较实际要小,实验测得水中氢、氧元素的质量比大于1:8,不符合题意;D、实验时利用质量差算出氧元素和氢元素的质量和CuO有没有完全反应无关,符合题意。故选D。
点睛:m(H):m(O)>1:8,有两种可能,①H的质量偏大;②O的质量偏小。
17. ②③④ 燃烧提供热量 生成一氧化碳 混合物 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 二氧化碳和水 Eu2O3 与水和氧气并存 二氧化碳 刷漆
【详解】
(1)①钛合金不能用来作保险丝; ②钛合金与人体骨骼具有很好的相容性,可以用来制人造骨; ③钛合金的抗腐蚀性能强,可以用于制造船舶;④钛合金可以用于制造航天飞机.故填:②③④;
(2)①该工艺流程中,甲烷燃烧提供热量且生成具有还原性的气体一氧化碳;用的是赤铁矿冶炼铁,故冶炼出的铁水中含有杂质,属于混合物,故填:燃烧提供热量,生成一氧化碳,混合物;
②一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
③该工艺流程中,可循环利用的物质是二氧化碳和水,故填:二氧化碳和水.
(3)已知三氯化铕的化学式为EuCl3,故铕元素的化合价为+3价,故氧化铕的化学式为Eu2O3,故填:Eu2O3.
(4)铁生锈的原因是与水和氧气并存.铜锈主要成份是Cu2(OH)2CO3.含有碳元素,空气中含有碳元素的物质是二氧化碳,故还需补充铜锈蚀与二氧化碳有关系的实验.防止铁或铜等金属制品生锈可以在金属制品的表面刷漆,故填:与水和氧气并存;二氧化碳,刷漆.
18. 铝 Al2O3 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 铜、铁
【详解】
(1)地壳中含量最多的金属元素是铝;地壳中含量最多的非金属元素是氧元素,铝元素的化合价为+3价,氧为-2价,该金属元素与地壳中含量最多的非金属元素形成的物质的化学式是Al2O3;(2)根据化学方程式的书写步骤书写,其化学方程式为:3CO+Fe2O33CO2+2Fe;(3)稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉,充分反应,滤渣中一定含有被置换出来的铜;向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有铁。
点睛:化学式的书写步骤可总结为:先排序(一般正价在前,负价在后),后标价(在元素符号正上方标上相应的化合价),绝对值(各化合价的绝对值)交叉约简(原子个数比化为最简比)。如的书写:排序(),标价,绝对值交出约简后得出氧化铝的化学式为:。
19. C 排出装置内空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸 在最右端放一盏点燃的酒精灯或者加一个收集装置 C或Al等 28%
【详解】
(1)A、青花瓷瓶是以粘土等硅酸盐材料烧制而成的制品,属于无机非金属材料,A选项不正确,不符合题意;
B、橡胶充气艇的制作材料是橡胶,属于有机高分子材料,B选项不正确,不符合题意;
C、不锈钢锅的制作材料是不锈钢,是普通钢、镍、铬等的合金,C选项正确,符合题意。故选C。
(2)铁生锈是因为铁与水、氧气反应生成了铁锈,为了探究钉锈蚀的条件,要设置对照实验,①图铁钉只与水接触,植物油隔绝了空气,②图铁钉与水、氧气均有接触,③应该设置铁钉只与氧气接触,没有水,应该在试管内放置铁钉,试管内为干燥的氧气或空气,并用瓶塞塞住试管口,因此方框内图形为。
②为了验证铁、铜的金属活动性顺序,除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外,还需要选择的一种溶液是溶液,将打磨干净的铁钉伸入到硫酸铜溶液中,铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,活泼性强的金属将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)如图所示装置模拟炼铁反应,一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,则有:
①一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃或加热可能会发生爆炸,因此实验开始时,应先通入一氧化碳气体排出装置内的空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸。
②玻璃管中反应的化学方程式为。
③一氧化碳有毒,会污染空气,必须设置尾气处理装置,一氧化碳能够燃烧,因此从环保角度考虑,还需在最右端放一盏点燃的酒精灯或者加一个收集装置。
④除一氧化碳外,C或Al等也可以还原氧化铁,单质碳与氧化铁在高温下反应生成二氧化碳和铁,铝和三氧化二铁在高温下反应生成氧化铝和铁。
(4)由题意10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不反应,根据质量变化可知生成氢气的质量为0.1g,设参与反应的铁的质量为,则有:
由解得=2.8g
则混合物中铁的质量分数为
答:混合物中铁的质量分数为28%。
20. 快 酸性 Fe、C FeCl2、HCl
【详解】
(1)对比实验1和实验4,实验3和实验5可知,温度越高铁钉生锈速率越快;对比实验1、2、3可知,铁钉在酸性环境中锈蚀较快;
(2)第一次加入20g盐酸减少的固体即反应的铁的质量为4g-2.6g=1.4g,第二次加入20g盐酸减少的固体即反应的铁的质量为2.6g-1.2g=1.4g,而第三次减少的固体为1.2g-0.1g=1.1g,所以此时铁反应完全,而稀盐酸有剩余,剩余的固体为碳,质量为0.1g。第2实验后铁有剩余,而第3次实验后剩余的只有碳没有铁;第3次实验后由于盐酸有剩余,所以溶质为HCl和FeCl2。
21. 生铁或钢(答案合理即可) 红色粉末变黑 没有 Al(NO3)3 65% 19.6%
【详解】
(1)生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称,故常见的铁合金的名称生铁或钢。
(2)①一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故图中的实验现象是红色粉末变黑;反应的化学方程式为。
②一氧化碳有毒,在氧气中点燃生成二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)①含有铜和铝的非铁金属,加入一定量的AgNO3溶液中,铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银,铝消耗完,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,充分反应后过滤,若反应后溶液呈蓝色,说明铝反应完全,铜和银不和盐酸反应,故向所得固体中滴加盐酸没有气泡产生。
②铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银,铝消耗完,铜和硝酸银反应,若所得固体经洗涤后滴加盐酸没有气泡产生,铝反应完,故滤液中一定含有的溶质为硝酸铝,化学式为Al(NO3)3。
(4)①铜锌合金中,加入稀硫酸溶液,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,锌的质量为,故锌的质量分数是
②设所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为x
故所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%。
22. 铝易和空气中的氧气发生反应,表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止其进一步被氧化 含碳量不同(或组成不同,或生铁是合金而铁是纯金属) 红棕色粉末变成黑色 在装置的最右端增加一个点燃的酒精灯或绑一个气球收集(答案合理即可) 氧气(O2)和水(H2O) 铁与铜的活动性顺序无法确定 铁与硫酸铜溶液(或铜片与硫酸亚铁液,或铜片与稀硫酸) 80%
【详解】
(1)铝的耐腐蚀性能比铁的好是因为铝易和空气中的氧气发生反应,表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止其进一步被氧化;
(2)①纯铁和生铁性能不同是因为含碳量不同(或组成不同,或生铁是合金而铁是纯金属);
②图A中氧化铁被还原为铁粉,观察到的实验现象是红棕色粉末变成黑色;
③一氧化碳是有毒的气体,故从环保角度考虑,还需在装置的最右端增加一个点燃的酒精灯或绑一个气球收集(答案合理即可);
(3)铁制品容易锈蚀,是铁与水和氧气同时反应的结果;
(4)①该实验中,A、B能证明锌的活动性强于铁,C实验能证明铜的活动性强于银,但是铁与铜的活动性顺序无法确定;
②要证明四种金属的活动性顺序,只需要补充确定铁与铜活动性顺序的实验,所以补充实验是铁与硫酸铜溶液(或铜片与硫酸亚铁液,或铜片与稀硫酸);
(5)设氧化铁的质量为x。
x=8g
故该赤铁矿中氧化铁的质量分数是:×100% =80%
答:该赤铁矿中氧化铁的质量分数是80%。
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