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8.3金属资源的利用和保护
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于金属材料的说法中正确的是
A.金属铝的化学性质比铁活泼,因此也更容易锈蚀
B.黄铜的硬度比纯铜的小
C.“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高
D.金属资源的回收利用既保护了环境,又节约了金属资源
2.下列有关物质的名称、俗名、化学式中,三者皆指同一物质的是
A.氧化钙、消石灰、CaO B.氢氧化钠、火碱、NaOH
C.碳酸钙、熟石灰、CaCO3 D.氧化铁、铁锈、Fe2O3
3.金属材料在人类生产、生活中发挥着重要作用。下列关于金属资源的描述正确的是
A.铜是年产量最大的金属 B.焊锡的熔点高于纯锡
C.锈蚀的铁没有回收价值 D.金在自然界中主要以单质形式存在
4.关于下列实验的分析与结论正确的是
A.由酚酞溶液变红可知,分子是不断运动的
B.红磷量不足会使测量空气中氧气的体积分数偏大
C.对照实验可得出铁生锈需要水和氧气
D.黄铜和纯铜相互刻画,黄铜上有划痕
5.下列有关金属的说法正确的是
A.所有金属都能与盐酸反应 B.常温下,所有的金属都是固体
C.所有的金属都是银白色的 D.金属的回收利用能减少对环境的污染
6.铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用左图装置进行探究,实验结果如图。下列说法错误的是
A.“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B.由O2浓度变化推测,Fe粉可用作食品脱氧剂
C.封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D.“暖宝宝”能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物状态是影响反应速率的因素之一
7.用“W”形管进行微型实验,如图所示,下列说法错误的是
A.a处实验结束时先停止通入CO,后停止加热
B.a处发生的反应不是置换反应
C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
8.不能用来还原氧化铁的是
A.焦炭 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.氢气
9.近年来,以电动载人汽车、锂电池和太阳能电池为代表的外贸“新三样”持续走俏,成为我国外贸出口的新增长点,形成强大竞争力。“新三样”产品中使用了大量的金属材料,下列关于金属材料的说法正确的是
A.合金中至少含两种金属元素
B.可用稀盐酸比较铜和银的金属活动性
C.铜锌合金的硬度大于铜
D.金属资源取之不尽,用之不竭
10.下列对桥梁中使用的金属材料的保护措施不正确的是
A.经常用浓盐酸清洗金属材料
B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层
D.改变金属内部结构制成防腐合金
二、非选择题
11.炼铁主要设备是高炉,原料有铁矿石、焦炭、石灰石。将焦炭转化为一氧化碳涉及到的反应的化学方程式为: , 。石灰石的作用是把铁矿石中不能被利用的矿物(如 )转变成炉渣而除去。
12.金属材料在人类生活和社会发展中起到了重要作用。
(1)金属储量有限,而且不能再生,怎样保护金属资源呢?在生产生活中人们经常采用以下做法:
①在水龙头表面镀铬
②禁止不顾国家利益乱采矿
③齿轮和轴承位置涂油
④用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件
⑤汽车表面喷漆
⑥喝完的易拉罐不乱丢弃,收集起来卖给废品收购站
请你从保护金属资源有效途径的角度,能归为一类的做法序号是 ;分类的标准是均是:均为 的做法。
(2)铁粉和过量硫酸铜溶液反应后,过滤,则滤液中含有物质化学式(水除外)为: ;过滤后得到的固体化学式为 。
13.钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是 。
②下列铁制品中,利用了金属导热性的是 (填字母)。
a. 后周铁狮子 b. 铸铁井盖 c. 不锈钢水壶
(2)下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是 (填字母)。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
14.金属文物铭刻着中华文化的脉络,在中华文明的传承中起着重要作用。
(1)三星堆古遗址发现的黄金面具堪称独一无二的旷世神品,金块能够被锻造成薄薄的面具(如图1),说明金具有良好的 性。
(2)司母戊鼎(如图2)是已知中国古代最重的青铜器,青铜是铜与锡的合金,青铜硬度比纯铜更 。
(3)汉代铁剪锈迹斑斑(如图3),导致铁制品锈蚀的原因是铁与空气中 同时接触。
(4)北魏《黄白第十六》记载:“曾青涂铁,铁赤如铜”。“曾青”即硫酸铜溶液,“涂铁”后的反应原理为铁与硫酸铜反应生成了铜,这说明铁的活动性比铜的 。
15.国家非物质文化遗产“吉林铁锅”表面光滑如镜,炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序,上万次捶打。兴趣小组以“吉林铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一:认识铁料的来源
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质 ,所以铁以化合物的形式存在在自然界中。
任务二:认识铁锅的制作
(2)裁料。在钢板上划线,沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,该蓝色溶液可能是 (写一种物质)溶液。
(3)锻打。铁锅胚锻打成型,是利用铁具有的是 。
(4)淬火。将锻打好的铁锅加热,然后伸入到冷水中,铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁,铁锅的硬度和耐磨性会显著增强,另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。
(5)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀,其原理是 。
16.下图是一氧化碳还原氧化铁反应的实验装置图,回答下列问题:
(1)该实验开始加热前应该 ,其目的是排净管内空气,防止爆炸。
(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式 。玻璃管中产生的现象是 色粉末逐渐变成 色。同时澄清石灰水变 ,尾部酒精灯火焰颜色呈现 色。
(3)反应结束后撤离酒精喷灯,持续通入一段时间一氧化碳目的是 。
(4)尾部酒精灯的作用是 ,此处发生反应的化学方程式为 。
17.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ金属的活动性
(2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如下实验:
①试管C中发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
②小莉认为省略上述实验中的 (填字母),也能达到实验目的。
Ⅲ金属的锈蚀与防护
(3)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
Ⅳ金属的回收再利用
(4)某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为 。
18.金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。某化学学习小组对金属进行了系列探究活动。
I.金属的冶炼
(1)中国传统文化中蕴藏着丰富的化学内涵,《千字文》中描述“金生丽水,玉出昆冈”,早期的采金技术均为“沙里淘金”。自然界中金能以单质形式存在的原因是 。
(2)明代科学巨著《天工开物》中记载的“或用木炭……扇炉风箱……土(铁矿石)化成铁……”描述了古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。
II.金属的活动性
(3)利用下列提供的试剂,化学学习小组设计了可行的实验方案,验证铁和铜的金属活动性强弱。现有试剂:铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属丝均已打磨)
实验操作 实验现象 实验结论
铁的金属活动性比铜强
(4)化学学习小组又将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中,充分反应后过滤,向所得固体中滴加稀盐酸有气泡产生,请分析滤液中溶质的成分: 。
III.金属的锈蚀与防护
下图所示是化学学习小组探究金属锈蚀条件的实验装置,试分析实验并回答下列问题。
(5)通过对比图示实验A、B,可得出铁生锈的条件是 。生活中,常用稀盐酸去除铁锈,其反应的化学方程式为 。
IV.金属的回收利用
(6)据统计,世界上每年有大量的金属设备和材料因锈蚀而报废,现在已有50%以上的铁得到回收利用。废旧金属的回收利用既能减少污染,又可节约资源。某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁,现有废硫酸4.9t(的质量分数为10%)与足量的废铁屑反应,理论上可生产硫酸亚铁多少吨?
19.随着科学技术的发展,人类获取金属的方式也变得多样化。
方式一:从废液中提取有价值的金属
(1)往Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,所得溶液中溶质有 。
方式二:人类常从矿石中获取金属材料
(2)铁是冶炼最多的金属,工业炼铁的原料中,焦炭的作用除了可以提供热量外,还能 。
(3)如图是实验室里用一氧化碳还原氧化铁的实验:
①该实验开始时,要先 (填“通CO”或“加热”),其目的是 。
②实验中A处的现象是 。
③右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。
④若用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少 ?(结果保留到整数,写出解题步骤)
《8.3金属资源的利用和保护》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D A D C A B C A
1.D
【详解】A、虽然铝比铁活泼,但由于在常温下,铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,则铝不容易腐蚀,该选项说法不正确;
B、黄铜为铜合金,硬度比纯铜大,该选项说法不正确;
C、“真金不怕火炼”是指在高温条件下,金也不和氧气反应,该选项说法不正确;
D、对金属资源进行回收利用,既能保护环境,又能节约金属资源,该选项说法正确。
故选D。
2.B
【详解】A、氧化钙的俗称为生石灰,化学式为CaO,消石灰为氢氧化钙的俗称,该选项不正确;
B、火碱为氢氧化钠的俗称,且化学式为NaOH,该选项正确;
C、熟石灰为氢氧化钙的俗称,而不是碳酸钙,该选项不正确;
D、铁锈的主要成分为氧化铁,而不是俗名,该选项不正确。
故选B。
3.D
【详解】A、铁是年产量最大的金属,故说法错误;
B、焊锡是锡的合金,合金比组成它的纯金属熔点低,故焊锡的熔点比纯锡的熔点低,故说法错误;
C、锈蚀的铁有回收价值,这样既能节约资源,又能减少环境污染,故说法错误;
D、金是不活泼的金属,在自然界中常以单质形式存在,故说法正确。
故选D。
4.A
【详解】A、氨气易挥发,挥发出来的氨分子在不断的运动,溶于水形成氨水,氨水呈碱性,能使无色酚酞试剂变红色,实验中观察到右侧的烧杯中酚酞溶液变红色,则说明分子在不断的运动,故选项说法正确;
B、用红磷的燃烧测量空气中氧气的体积分数,实验中若红磷的量不足,则集气瓶中的氧气会有剩余,吸入水的体积将减少,导致氧气的体积分数偏小,故选项说法错误;
C、实验中左侧试管中铁钉与氧气、水接触,右侧试管中铁只与水接触,观察到左侧铁钉生锈,右侧铁钉不生锈,则对比得出结论铁的生锈需要氧气的参与,故选项说法错误;
D、合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,硬度大的物质可以在硬度小的物质上刻出划痕,则黄铜和纯铜相互刻画,纯铜上有划痕,故选项说法错误。
故选A。
5.D
【详解】A、不是所有的金属都能与盐酸反应,在金属活动性顺序中,排在氢后面的金属不能与盐酸反应,故选项说法错误;
B、常温下不是所有的金属都是固体,例如常温下,汞呈液态,故选项说法错误;
C、不是所有金属都是银白色,如铜是紫红色的,故选项说法错误;
D、金属的回收利用能保护金属资源,可以减少对环境的污染,故选项说法正确;
故选:D。
6.C
【详解】A、铁的锈蚀是缓慢氧化,此反应过程中会放出热量,因此“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应,选项说法正确;
B、由图示信息可知,装置内的氧气的浓度降至较低浓度,因此Fe粉可用作食品脱氧剂,选项说法正确;
C、封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料,这样才能保证“暖宝宝”不失效,选项说法错误;
D、“暖宝宝”中的铁粉是粉末状的,能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物的表面积是影响反应速率的因素之一,选项说法正确。
故选C。
7.A
【详解】A、a处实验结束时先停止加热,后停止通入CO,直至玻璃管冷却,以防止生成的铁再次被氧化,故A错误;
B、a处发生的反应为一氧化碳与氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,反应物都是化合物,不符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,不属于置换反应,故B正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成,故C正确;
D、一氧化碳具有毒性,能污染环境,为防止污染空气,尾气不经处理不能直接排放,一氧化碳具有可燃性,可利用点燃的方法进行尾气处理,故D正确。
故选A。
8.B
【分析】常见的具有还原性的物质有碳、一氧化碳、氢气。
【详解】A、焦炭与氧化铁在高温条件下反应生成二氧化碳和铁,焦炭能用来还原氧化铁,不符合题意;
B、二氧化碳不和氧化铁反应,不能用来还原氧化铁,符合题意;
C、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成二氧化碳和铁,一氧化碳能用来还原氧化铁,不符合题意;
D、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成水和铁,氢气能用来还原氧化铁,不符合题意;
故选B。
9.C
【详解】A、合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,故合金中至少含一种金属元素,不符合题意;
B、在金属活动性顺序里,铜、银均排在氢后,铜、银均与稀盐酸不反应,不能用稀盐酸比较铜和银的金属活动性,不符合题意;
C、合金比组成它的纯金属硬度大,故铜锌合金的硬度大于铜,符合题意;
D、金属资源是有限的,应合理开采,不符合题意。
故选C。
10.A
【详解】A、有些金属能与酸反应,经常用浓盐酸清洗金属材料,会加速金属的锈蚀,符合题意;
B、在金属材料表面刷油漆,可以隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,不符合题意;
C、在金属材料表面镀保护层,可以隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,不符合题意;
D、改变金属内部结构制成防腐合金,合金比组成它的纯金属耐腐蚀,可以保护金属材料,不符合题意。
故选A。
11. 二氧化硅
【解析】
12.(1) ①③⑤ 防止金属腐蚀(锈蚀)
(2) 、/、
【详解】(1)在金属表面覆盖保护层能隔绝氧气和水与铁接触,防止金属生锈,包括镀上一层其他金属、刷漆、涂油等,所以能归为一类的事例为①③⑤,分类的标准是防止金属腐蚀的方法;
(2)铁粉和过量的硫酸铜(CuSO4)溶液反应会进行置换反应,铁(Fe)会将铜(Cu)从其溶液中置换出来,滤液中含有的物质(除去水外)主要是反应生成的硫酸亚铁(FeSO4)和过量的硫酸铜(CuSO4);过滤后得到的固体是被置换出来的金属铜(Cu)。
13.(1) 铁的金属活动性比铜的强,容易被腐蚀 c
(2)b
【详解】(1)①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多,从物质性质的角度看,原因是依据金属活动性可知:铁的金属活动性比铜强,易被腐蚀;
②a、后周铁狮子,不是利用金属的导热性,错误;
b、铸铁井盖利用金属的延展性、硬度大,不是利用金属的导热性,错误;
c、不锈钢水壶,利用金属的导热性,正确;
故选c;
(2)a、铝是地壳中含量最高的金属元素,说法错误;
b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触,沙漠中水蒸气含量邵,铁制品锈蚀慢,说法正确;
c、不锈钢是含铁的合金,铁和酸反应生成盐和氢气,不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品,说法错误;
故选b。
14.(1)延展
(2)大
(3)氧气和水
(4)强
【详解】(1)金块能够被锻造成薄薄的面具,说明金具有良好的延展性。故填:延展;
(2)合金的硬度大于其组成中纯金属硬度,青铜属于铜的合金,所以其硬度比纯铜大。故填:大;
(3)铁生锈是铁与空气中氧气和水共同作用的结果。故填:氧气和水;
(4)排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,铁与硫酸铜反应生成了铜,这说明铁的活动性比铜的强。故填:强。
15.(1)比较活泼
(2)硫酸铜
(3)延展性
(4)
(5)隔绝水、氧气
【详解】(1)铁的化学性质比较活泼,所以铁以化合物的形式存在于自然界中。
(2)钢为铁的合金,在钢板上划线,沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,则该蓝色溶液中含有铜离子,可以是氯化铜或硫酸铜等溶液。
(3)铁锅胚锻打成型,是利用铁具有良好的延展性。
(4)由题中信息可知,铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁,另外还生成一种气体单质,由反应前后元素种类不变可知,该气体单质为氢气,则该反应方程式为。
(5)铁生锈是铁与氧气和水共同作用,在制好的铁锅表面涂一层油可使铁与水、氧气隔绝,从而防止锈蚀,
16.(1)先通一会儿CO
(2) 红 黑 浑浊 蓝
(3)防止还原出的高温的铁粉被再次氧化
(4) 处理尾气CO(燃烧CO,防止排放到空气中污染空气)
【详解】(1)一氧化碳具有可燃性,与氧气(或空气)混合,在加热或点燃时可能发生爆炸,该实验开始加热前应该先通一会儿一氧化碳,其目的是排净管内空气,防止爆炸;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:;玻璃管中产生的现象是红棕色粉末逐渐变成黑色;二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,同时澄清石灰水变浑浊,尾部酒精灯火焰颜色呈现蓝色;
(3)反应结束后撤离酒精喷灯,持续通入一段时间一氧化碳目的是防止生成的铁再次被氧化。
(4)一氧化碳具有毒性,在空气中燃烧能生成没有毒性的二氧化碳,尾部酒精灯的作用是处理尾气CO(或燃烧CO),防止一氧化碳污染空气,此处发生反应的化学方程式为。
17.(1) 使木炭充分反应,放出热量
合金的熔点低
(2)
置换反应 C
(3) 化学 隔绝氧气和水
(4)
硝酸铜
【详解】(1)①鼓入足量空气的目的是让木炭充分燃烧,该反应放热,从而提高炉温;
②加铅后形成合金,合金的熔点低于纯金属;
(2)①试管C中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
②实验A可以得出锌的活动性强于铁;实验B可以得出铁的活动性在氢前;实验C可以得出铁的活动性强于铜;实验D可以得出铜的活动性在氢后,要得出活动性:锌>铁>氢>铜,可省略实验C;或者省略BD。
(3)①“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜,有新物质生成,属于化学变化;
②铁生锈是与氧气和水共同作用,“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝了氧气和水;
(4)①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后,铜、银不反应,铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:;
②步骤Ⅰ过滤出的固体中含有铜、银,加入适量硝酸银溶液,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,故溶液X中含有硝酸铜。
18.(1)金的化学性质不活泼
(2)
(3) 取少量硫酸铜溶液于试管中,插入铁丝(或取少量稀硫酸于两支试管中,分别插入铜丝和铁丝) 铁丝表面有红色物质析出,且溶液由蓝色变为浅绿色(或铁丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象)
(4)一定有硫酸锌,可能有硫酸亚铁
(5) 与空气(或氧气)接触
(6)解:设理论上可生产硫酸亚铁的质量为x。
x=0.76t
答:理论上可生产硫酸亚铁0.76t
【详解】(1)自然界中金能以单质形式存在的原因是金的化学性质不活泼,它不易发生化学反应,因此可以在自然环境中稳定存在,故填:金的化学性质不活泼;
(2)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)由于铁在金属活动性顺序表氢的前面,铜在氢的后面,所以铁可以和稀硫酸反应产生氢气,而铜不和稀硫酸反应产生氢气,所以可以取少量稀硫酸于两支试管中,分别插入铜丝和铁丝,铁丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象;
铁的活动性比铜强,铁也可以将铜从铜的可溶性盐溶液中置换出来,所以可以取少量硫酸铜溶液于试管中,插入铁丝,铁丝表面有红色物质析出,且溶液由蓝色变为浅绿色。
(4)如果(3)中实验是将铜丝和铁丝分别插入少量稀硫酸溶液中,那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸的混合物,将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中,如果有硫酸,锌先和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌;如果没有硫酸,锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌;生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生,符合题目条件,所以滤液中的溶质一定有硫酸锌,可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
如果(3)中实验是将铁丝插入少量硫酸铜溶液中,那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸铜的混合物,将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中,如果有硫酸铜,锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌;如果没有硫酸铜,锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌;生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生,符合题目条件,所以滤液中的溶质一定有硫酸锌,可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
故填:一定有硫酸锌,可能有硫酸亚铁;
(5)实验A铁钉与空气和水同时接触。实验B铁钉只与水接触,不与空气接触。通过对比实验A和B,可得A中铁钉生锈,B中铁钉不生锈。变量是是否与空气(或氧气接触),则可得出铁生锈的条件是与空气(或氧气)接触。
铁锈的主要成分是氧化铁,稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,反应方程式为:;
(6)详解见答案。
19.(1)硝酸锌/Zn(NO3) 2
(2)提供还原剂一氧化碳
(3) 通CO 排尽装置内空气,防止发生爆炸 红色粉末变为黑色 处理尾气,防止一氧化碳污染空气 设生成铁的质量为x。
1000t含80%氧化铁的赤铁矿石中氧化铁的质量为:1000t×80%=800t。
x=560t。
理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是:。
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583t。
【详解】(1)锌的活泼性大于铜和银,往Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入过量的锌粉,有关反应的化学方程式为:Zn+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO3) 2、Zn+2AgNO3=Zn(NO3) 2+2Ag;根据反应可知,充分反应后过滤,所得溶液中溶质为硝酸锌[或Zn(NO3) 2];
(2)焦炭与氧气反应生成二氧化碳,同时放出大量的热量,可以供炼铁使用;炼铁时还需要一氧化碳做还原剂,二氧化碳与过量的焦炭反应可以生成一氧化碳;因此焦炭的作用除了可以提供热量外,还能提供还原剂一氧化碳;
(3)①一氧化碳属于可燃性气体,与空气混合受热可能发生爆炸,因此反应开始时应先通CO,排尽装置内空气,防止发生爆炸;
②氧化铁为红色固体,铁粉为黑色固体;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,因此实验中观察到A装置玻璃管中的现象为红色粉末变为黑色;
③一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是处理尾气,防止一氧化碳污染空气;
④详见答案。
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