8.3金属资源的利用和保护
一、多选题
1.下列实验中都用到了水,其中说法或结论有错误的是( )
A.①烧杯中的水:通过导管中水面的上升得出铁生锈需要消耗氧气
B.②水槽中的水是反应物,电解后左管和右管中产生的气体的质量比为2:1
C.③烧杯中的水起溶解二氧化碳的作用,可说明二氧化碳能溶于水
D.④集气瓶中的水:冷却溅落的熔融物,防止集气瓶炸裂
2.通过下列实验操作能得出相应结论的是( )
A.金属活动性顺序为:铝>铁>铜
B.铁生锈的条件:需要氧气和水共同作用
C.二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解的速率
D.可燃物燃烧需要氧气
3.下图是利用缺铁性氧化物[Fe(1-y)O]进行CO2再资源化研究的示意图。下列说法错误的是
A.如该研究成熟并广泛应用,能缓解温室效应
B.反应①为置换反应,反应②为分解反应
C.反应①转化中铁的氧化物中铁的质量分数增加
D.整个转化反应的化学方程式可表示为: CO2C+O2
4.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.高温时发生反应为Fe2O3+2COFe+FeO+2CO2
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5.5g
5.下列关于资源、能源的叙述正确的是( )
A.空气是一种宝贵的资源,其中氮气的体积分数大约是78%
B.人们正在利用和开发的其他能源有太阳能、风能、地热能、水能等
C.海洋中蕴藏着丰富的化学资源,海水中含有的化学元素有100多种
D.金属的回收利用是保护金属资源的唯一途径
二、选择题
6.“嫦娥一号”探月卫星采用碳复合材料替代铝合金制作定向天线展开臂,还有许多优点,同时也是保护金属资源的一种措施。下列属于该措施的是
A.防止金属腐蚀 B.回收利用废旧金属
C.合理有效地开采矿物 D.寻找金属代用品
7.为建设天蓝地绿水净的美丽天水,下列做法不合理的是
A.禁止燃放烟花爆竹 B.生活垃圾就地焚烧处理
C.工业废水处理达标后再排放 D.废旧金属回收再利用
8.能解释“古代铁制品保存至今的很少”的理由是
A.铁元素在地壳的含量少
B.铁易生锈,铁锈对铁制品无保护作用
C.铁易置换出其他金属
D.冶炼铁的原料少,且冶炼困难
9.为保护环境、节约资源,垃圾需分类处理。废旧报纸属于
A.可回收物 B.厨余垃圾
C.有害垃圾 D.其他垃圾
10.下列食品包装措施中,不能有效防止食品腐败的是
A.填充空气 B.填充氮气 C.放入一包还原铁粉 D.抽成真空
11.下列实验方案正确的是
A. 干燥并收集一瓶氧气 B. 比较黄铜和铜的硬度
C. 探究铁生锈的条件 D. 配制一定溶质质量分数的NaCl溶液
12.对比实验是实验探究的重要方法,所给对比实验设计能实现相应实验目的的是
A.甲:探究温度对分子运动快慢的影响
B.乙:探究氧气对铁钉锈蚀的影响
C.丙:探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用
D.丁:探究空气与呼出的二氧化碳含量不同
13.实验室用如图装置模拟炼铁,下列说法错误的是
A.实验时先通CO再点燃酒精喷灯
B.玻璃管中的固体由红棕色变为黑色
C.澄清石灰水变浑浊说明反应生成CO2
D.玻璃管中发生的化学反应属于置换反应
14.工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程,炼铁高炉中主要发生了下列反应:
①
②
③
④
其中属于化合反应的是 。
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
15.下列装置能达到实验目的是
A.制取二氧化碳并收集
B.钢铁的腐蚀
C.电解水试验
D.测定空气中氧气的含量
三、综合应用题
16.金属及合金有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题。
(1)金属铝较活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?
(2)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等,其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。在高温下铝与四氧化三铁反应的化学方程式为 ;
(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2,和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液。则固体中可能存在的金属是 ;该过程中一定发生的化学方程式为 ;
(4)生产生活中需要大量的钢材。某小组在实验室中用如图所示装置模拟炼铁的化学原理,并测定赤铁矿中氧化铁的质量(装置气密性良好,反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应,称量赤铁矿样品的质量为20g,反应后硬质玻璃管中固体药品的质量为15.2g)。
①实验过程中玻璃管中观察到的现象 ;
②点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳的目的是 ;
③从环保角度分析,该装置有明显的缺陷,你认为应该如何改进 ?
④计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量 。
17.金属材料在生产、生活中有着重要的作用。
(1)符合国家提倡的低碳出行理念、一种新型环保、共享、租赁的交通工具--------共享单车,给我们日常出行提供了很多便利。结合“共享单车”构件图示和所学知识,回答问题:
① 从材料组成角度看,属于金属材料的构件是 (填字母代号)。
a 塑料座椅
b 橡胶轮胎
c 铝合金车轮
d 塑料手柄
②从锈蚀的条件看,在锰钢车架表面涂油漆的作用是 。
③“共享单车”构件中的金属材料多数是合金,与纯金属相比使用合金的原因是什么
(2)已知图示三种金属的活动性顺序,请设计一种实验方案验证该三种金属的活动性顺序。(锰是银白色金属、含锰离子的溶液颜色未知)
(3)向硝酸镁、硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①写出导致溶液颜色发生变化的化学方程式 。
②向过滤后的滤液中滴加稀盐酸,无明显现象,请写出滤液中溶质的成分 。
③将反应后所得固体经洗涤、干燥后称量,发现固体的质量与反应前锌粉的质量相同,原因是什么
(4)用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁,理论上可以炼出含铁96%的生铁质量为多少 (计算结果保留整数)
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)
参考答案:
1.BC
2.AC
3.BC
4.BD
5.AB
6.D
7.B
8.B
9.A
10.A
11.B
12.D
13.D
14.A
15.C
16.(1)常温下,铝与氧气发生反应,生成一层致密的氧化物保护膜,阻止铝进一步反应
(2)
(3) 铜/Cu
(4) 红棕色粉末变为黑色 排出硬质玻璃管内的空气,防止发生爆炸 在装置的末端导管处,加一盏点燃的酒精灯(或加一个气球) 解:该样品中氧化铁的质量为x,
x=16g
答:样品中氧化铁的质量为16g。
17. c 隔绝空气 和水,防止铁制品生锈 与纯金属相比,合金的优点是熔点较低、硬度较大、抗腐蚀性能好(任意答对一条即可) 将锰和铜分别放入盛有氯化亚铁(或硝酸亚铁或硫酸亚铁)溶液的试管中.观察到放入锰的试管中溶液浅绿色逐渐消失,而放入铜的试管中溶液无明显现象[或取两根铁丝分别放入含有锰离子和铜离子的盐溶液的试管中,观察到含有锰离子溶液的试管中溶液颜色没有明显变化,而含有铜离子溶液的试管中溶液颜色由蓝色变为浅绿色(或银白色铁丝表面有紫红色固体析出)] 一定含有硝酸镁和硝酸锌,一定不含硝酸银,可能含有硝酸铜 锌与硝酸银反应时固体的质量增大,与硝酸铜反应时固体的质量减小,当增大和减小的质量相等时,反应前后所得固体的质量不变 583t
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