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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
1.一些食品包装袋中常用装有一小包脱氧保鲜剂,该保鲜剂的主要成分可能是
A.氧化钙 B.浓硫酸 C.烧碱 D.铁粉
2.下列说法中,不正确的是
A.化学电池是将化学能转变成电能的装置
B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C.化学电池供能稳定可靠,使用方便,易于维护
D.废旧电池可以随意丢弃
3.沙尘暴是指强风将地面尘沙吹起使空气很混浊,水平能见度小于的天气现象。下列措施可以防止沙尘暴的是
A.工业三废处理后排放 B.植树造林
C.合理使用农药化肥 D.综合利用矿物产品
4.实验是化学的重要手段,以下实验错误的是
A.验证质量守恒定律 B.探究铁生锈是否需要O2
C.滴加液体 D.放置洗净的试管
5.工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3,还含少量SiO2等杂质冶炼生铁的过程如图所示。下列说法正确的是
A.生铁比纯铁硬度小、熔点高 B.高炉气体有毒,会形成酸雨
C.焦炭的作用是除去SiO2等杂质 D.炼铁的原理是
6.如图是探究铁锈蚀条件的实验。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,放置一周后观察。下列说法不正确的是
A.a中的铁钉出现锈蚀 B.一周后,U型管内液面L端低于R端
C.该实验说明铁的锈蚀与水有关 D.装置中的植物油可防止红墨水蒸发影响实验结果
7.下列关于资源和能源的叙述中错误的是
A.废旧金属的回收利用,可以节约金属资源,减少对环境的污染
B.塑料容易燃烧,燃烧时会产生有害气体
C.塑料是由石油炼制的产品制成的,而石油资源是无限的
D.形状记忆合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线以及牙齿矫正等医疗材料
8.图1为探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A.①③对比,铁生锈需要水
B.②中植物油的作用是使铁钉与空气隔绝
C.图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是氧气浓度增大
D.①中的铁钉水下部分锈蚀最严重
某兴趣小组分组对教材实验“铁钉生锈条件”以及课外实验“铁制品生锈影响因素”进行探究,装置气密性良好,测得实验数据如下,利用传感器对测得实验中装置内氧气体积分数变化如图。据此完成下面小题。
实验 铁粉的质量/g 炭粉的质量/g 水/滴 食盐的质量/g 稀醋酸/滴 生锈现象
a 5.0 0.1 0 0 0 没有
b 5.0 0.1 10 0 0 少量
c 5.0 0.1 10 1.0 0 明显
d 5.0 0.1 10 m 5 大量
9.在探究“铁钉生锈的条件”中,下列与该实验无关的图标是
A. B. C. D.
10.下列关于“铁制品生锈影响因素”探究实验中,说法错误的是
A.对比实验c、d,可知稀醋酸能加快铁制品生锈,则m的数值为1.0
B.对比实验a、b,可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果
C.开始至300s内,对比实验b、d中氧气体积分数的变化,可知食盐能加快铁的生锈速率
D.在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下,会加快铁的生锈
11.工业炼铁的部分反应如下所示,则( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以游离态存在
二、非选择题
12.化学是一门以实验为基础的学科,请回答下列问题。
(1)用图1装置测定空气中氧气含量,硬质玻璃管的容积为30mL,充分加热铜粉,反应结束冷却至室温后,观察到注射器活塞最终停留在 mL 处(反应前后气球均是瘪的)。
(2)如图2所示, 一段时间后,a中铁钉生锈,b中铁钉未生锈,U型管内L端液面 (填“高于”、“低于”或“等于”)R端。说明铁生锈与 有关。
(3)图3中,观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,使其变红的物质是 (填化学式)。打开K,还可以证明(CO2具有的性质是 。
13.如图所示为实验室模拟工业炼铁的实验装置。请回答下列问题。(已知:)。
(1)实验中先通入气体再点燃B处酒精灯的目的是什么? 。
(2)写出B处W形管中发生反应的化学方程式 。
(3)D装置的作用是什么? 。
14.金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)铜丝和铝丝常用作导线,是因为它们具有良好的 性。一般合金较其组成纯金属相比:硬度更 。
(2)早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载,到了现代,炼铁技术得到进一步发展。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应,请写出该反应的化学方程式 ,该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
(3)钢窗表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与空气中的 接触而生锈。
15.一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示。
(1)一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。
(2)实验时需进行尾气处理的原因是 。
16.化学与生活密切相关。请用所学知识填空:
(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的 和水蒸气等发生化学反应的过程。为防止铁制栏杆生锈,通常采取的措施是 (任写一条);铝有良好抗腐蚀性,其原因是表面形成一层致密的保护膜,该过程用方程式表示为 。
(2)人体缺乏某种微量元素将导致甲状腺肿大,该微量元素是______(填字母)。
A.碘 B.铁 C.锌
17.金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.冶炼钢铁
(1)钢铁是生活中最常见的金属材料,高炉炼铁中常用赤铁矿作为原料,写出高炉中赤铁矿炼铁的主要反应的化学方程式 。
Ⅱ.金属的活动性
某兴趣小组探究金属镍(Ni)与铁、铜的金属活动性顺序。
【查阅资料】
镍与稀盐酸或稀硫酸反应,生成+2价的无色溶液,并放出氢气。
【作出猜想】
(2)小组同学结合所学知识作出如下猜想:
猜想一:Ni>Fe>Cu
猜想二:Fe>Ni>Cu
猜想三:
【探究实验】
(3)完成下列表格:
实验内容 实验现象 实验结论
实验①:将砂纸打磨过的镍片加入到盛有适量稀硫酸的试管中 猜想三错误
实验②:将砂纸打磨过的铁片加入到盛有硫酸镍溶液的试管中 铁片表面有固体析出 猜想 正确
(4)实验②中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
由上述实验及分析可得Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序。
Ⅲ.钢铁的锈蚀与防护
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入四支试管中,进行如图实验,现象如下表。
试管 A B C D
一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有较厚铁锈
(5)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应。
(6)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与 有关。
(7)下列金属制品的防护措施不合理的是______(填字母序号)。
A.车船的表面喷涂油漆
B.使用后的菜刀用布擦干
C.铁制品表面镀一层铬
D.用钢丝球擦除铝制品表面的污渍
18.金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)有铝、锌、铜三种金属,其中不能与稀硫酸发生反应的是 。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是铝表面容易形成 。
(3)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是 (用序号①②③填空)
①Zn、CuSO4溶液、Ag ②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ③Zn、Cu、AgNO3溶液
(4)由所学知识可知,活泼性Fe>Cu,。非金属与金属类似,活泼性C12>Br2>l2,请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式 。
(5)用1600 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 t(结果保留至0.1)。
19.金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。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,鼓鞘(指鼓入空气)熔化”。
①鼓入足量空气的目的是 。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅后形成合金能使锡较易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的锈蚀与防护
(2)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。“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
Ⅲ.金属的化学性质
(3)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,小明设计了如图所示实验:
小莉认为省略上述实验中的 (填序号),也能达到实验目的。
(4)将一定量锌粉加入适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.滤液中一定有硝酸锌,滤渣中一定有银
B.若滤液为无色,则滤渣中一定有锌
C.若滤液为浅绿色,则滤渣中一定有铁
D.取少量滤渣,加入过量稀盐酸,产生气泡,则滤渣的组成情况有2种
Ⅳ.金属的回收再利用
(5)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程:
①步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是 。
②物质Y的化学式为 。
③请写一条保护金属资源的有效途径: 。
20.运用所学知识回答问题
(1)工业冶铁的原料有石灰石、铁矿石、 及焦炭,其中焦炭的作用有 、 。
(2)请你利用如图中提供的3个数据,自拟一道有关化学方程式的计算题,并写出解答过程 。
《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 D B C B B C D D C
题号 11
答案 A
1.D
【详解】A.氧化钙能够吸水,但是不能除去氧气,故A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,但不能除去氧气具有强烈腐蚀性,不能用于食品,故B错误;
C.烧碱能吸收水和二氧化碳,但是不能除去氧气具有强烈腐蚀性,不能用于食品,故C错误;
D.铁粉能与氧气、水生成铁锈,能够吸收食品包装袋中的水和氧气,能延长食品的保质期,故D正确。
故选:D。
2.D
【详解】A、化学电池即原电池,将氧化还原反应分别在两个电极发生,实现化学能转变成电能,故A正确;
B、化学电池的种类包括一次电池如常见的干电池、二次电池也叫蓄电池如铅蓄电池,锂电池等,和燃料电池等,故B正确;
C、化学电池优点:能够提供稳定可靠,使用方便,易于维护,可以在各种环境下工作,故C正确;
D、废旧电池含有重金属,随意丢弃能引起环境污染,应回收处理,故D错误。
故选:D。
3.B
【详解】A、工业“三废”经处理后再排放,可以保护空气、减少水资源的污染,与防止沙尘暴无关,该选项不符合题意;
B、植树造林,加强绿化,可以防风固沙,防止沙尘暴,该选项符合题意;
C、合理使用化肥、农药,可以保护土壤结构,减少水体的污染,与防止沙尘暴无关,该选项不符合题意;
D、矿物产品的综合开发和利用,可以节约能源,与防止沙尘暴无关,该选项不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】A、该实验中,红磷燃烧生成五氧化二磷,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,待完全反应,冷却至室温后,天平平衡,可以验证质量守恒定律,不符合题意;
B、左边试管中铁钉与氧气接触生锈,而右边试管中,植物油隔绝了氧气,铁钉没有接触到氧气,没有生锈,故能证明铁的生锈与氧气有关,
C、使用胶头滴管往试管中滴加液体时,胶头滴管应当悬在试管口正上方滴加,不能伸入试管内,更不能与试管内壁接触,防止沾污滴管,选项错误;
D、洗净的试管应倒置在试管架上,便于空出水分,且防止落入灰尘,选项正确;
故选C。
5.B
【详解】A、合金硬度大于成分金属,生铁比纯铁硬度大、熔点低,错误;
B、高炉气体含有毒气体二氧化硫、一氧化碳,二氧化硫会和水形成酸性物质,会形成酸雨,正确;
C、石灰石的作用是除去SiO2等杂质,错误;
D、反应条件为高温,不是加热,错误。
故选B。
6.B
【详解】A、a管中的铁钉与水和氧气同时接触,易生锈,而b 管中的铁钉在干燥的空气中不易生锈,不符合题意;
B、a管中的铁钉生锈消耗氧气,导致压强减小,b管中的铁钉不生锈,压强不变,故液体会向L端移动,L端液面高于R端,符合题意;
C、该实验可以说明铁的锈蚀与水有关,不符合题意;
D、油和水不能互溶,使用植物油能减少红墨水蒸发对实验的影响,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A、废旧金属的回收利用,可以节约金属资源,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
B、塑料容易燃烧,燃烧时会产生有害气体,污染环境,故塑料应回收处理,不符合题意;
C、塑料是由石油炼制的产品制成的,而石油属于化石燃料,短期内不能再生,属于不可再生能源,符合题意;
D、形状记忆合金具有形状记忆效应,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线以及牙齿矫正等医疗材料,不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A、①铁与氧气和水同时接触,生锈,③铁只与氧气接触,不生锈,二者对比,说明铁生锈需要水,故说法正确;
B、②中植物油可是使铁钉与空气隔绝,故说法正确;
C、图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,可持续提供大量氧气,并且产生的氧气带有水分,而U形管内的干燥剂可以吸收水分,右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分,所以U形管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水,很快生锈,右侧光亮铁丝只接触氧气,不生锈,该实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是氧气浓度增大,故说法正确;
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触,①中的铁钉水下部分与氧气隔绝,锈蚀并不是最严重,铁钉与液面接触的部分,铁与氧气和水同时接触,锈蚀最严重,故说法错误;
故选D。
9.D 10.C
【解析】9.A、实验中需要注意保护眼睛,需要佩戴护目镜,会涉及该图标,A不正确。
B、实验结束后要洗手,会涉及该图标,B不正确。
C、实验过程中会接触坚硬的金属,会涉及该图标,C不正确。
D、实验过程中没有加热,不会涉及该图标,D正确。
故选D。
10. A、对比实验c、d,要探究稀醋酸能加快铁制品生锈,需保证其他条件相同,所以m的数值为1.0,A正确。
B、 对比实验a、b,滴入水生锈,不滴入水不生锈,说明铁生锈需要水。同时观察图像,b氧气含量减少,可说明生锈过程消耗氧气,所以可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,B正确。
C、 开始至300s内,对比实验b、d中氧气体积分数的变化,d中氧气体积分数减小更快,可知稀醋酸能加快铁的生锈速率,C错误。
D、实验c、d与b对比可以看出,在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下,会加快铁的生锈,D正确。
故选C。
11.A
【详解】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,木炭的主要成分是碳,可以是木炭,故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,X是碳,碳与CO都具有还原性,故选项说法错误。
C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,反应后的尾气不能直接排放,故选项说法错误。
D、Y是氧化铁,铁元素以化合态存在,故选项说法错误。
故选:A。
12.(1)10
(2) 高于 氧气、水蒸气
(3) H2CO3 不能燃烧、不能支持燃烧
【详解】(1)由图可知,参与反应的空气体积为50mL,其中氧气的体积为,充分加热铜粉,铜粉将与装置内的氧气反应生成氧化铜固体,反应结束冷却至室温后,装置内的压强减小,注射器活塞将在外界大气压的作用下向右移动,移动的距离就是消耗掉氧气的体积,最终停留在(20mL-10mL)=10mL,故填:10;
(2)a中铁钉所处的环境中有水和空气,而b中铁钉所处的环境中只有空气,一段时间后a中铁钉生锈,b中铁钉未生锈,说明铁生锈需要水蒸气;另外还可观察到U型管L端液面升高,说明a处铁钉生锈时有氧气参与了,导致水面上方压强减小,植物油被压向L端,故填:高于;氧气、水蒸气;
(3)图3中,观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,使其变红的物质是二氧化碳和水反应生成的碳酸,故填:H2CO3;
打开K,观察到蜡烛熄灭了,还可以证明二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,故填:不能燃烧、不能支持燃烧。
13. 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸 吸收二氧化碳并收集一氧化碳
【详解】(1)一氧化碳具有可燃性,若一氧化碳不纯加热或点燃时,可能会发生爆炸,所以实验前要先通入一氧化碳一段时间,其目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)在高温的条件下,一氧化碳和氧化铜反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(3)氢氧化钠会与二氧化碳反应,一氧化碳有毒,需要处理,所以实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有:收集一氧化碳,吸收二氧化碳。
14.(1) 导电 大
(2) 不属于
(3)氧气、水
【详解】(1)铜丝和铝丝常用作导线,是因为它们具有良好的导电性,能够传导电流;
一般合金较其组成纯金属相比,硬度更大。
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
置换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的反应。该反应的反应物是一氧化碳(化合物)和氧化铁(化合物),生成物是铁(单质)和二氧化碳(化合物),不符合置换反应的定义,所以不属于置换反应。
(3)铁生锈的条件是与空气中的氧气和水同时接触。钢窗表面喷漆,能在铁表面形成一层保护膜,有效防止铁与空气中的氧气、水接触,从而防止生锈。
15.(1)
(2)防止未反应的一氧化碳排放到空气中造成污染
【详解】(1)一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:;
(2)实验过程中,实验前要先通一会一氧化碳,目的排净玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸;实验时一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验结束停止加热要继续通一氧化碳,一直到装置冷却,目的是防止被还原的铁粉再次被氧化,所以实验结束有未反应的一氧化碳,一氧化碳有毒,排放到空气中会造成空气污染,所以实验时需进行尾气处理的原因是防止未反应的一氧化碳排放到空气中造成污染。
16.(1) 氧气/O2 刷漆(合理即可)
(2)A
【详解】(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程;为防止铁制栏杆生锈,通常采取的措施是刷漆等;铝有良好抗腐蚀性,其原因是铝和氧气缓慢氧化生成氧化铝,化学方程式为。
(2)A、人体缺乏碘元素将导致甲状腺肿大,符合题意;
B、人体缺铁会导致贫血,不符合题意;
C、人体缺锌会导致发育不良、生长迟缓、食欲不振,不符合题意。
故答案为A。
17.(1)
(2)Fe>Cu>Ni
(3) 有气泡产生 二
(4)
(5)水和氧气(合理即可)
(6)氯化钠/NaCl
(7)D
【详解】(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁, 高炉中赤铁矿炼铁的主要反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)铁比铜活泼,但是镍的金属活动性未知,故三种金属的活动性顺序可能是:Ni>Fe>Cu或Fe>Ni>Cu或Fe>Cu>Ni,故猜想三:Fe>Cu>Ni;
(3)实验①:将砂纸打磨过的镍片加入到盛有适量稀硫酸的试管中,镍能与稀硫酸反应生成氢气,故现象是产生气泡,说明在金属活动性顺序锂,镍排在氢前,在金属活动性顺序里,铜排在氢后,则镍比铜活泼,则猜想三错误;
实验②:将砂纸打磨过的铁片加入到盛有硫酸镍溶液的试管中,铁片表面有固体析出,说明铁能与硫酸镍反应,说明铁比镍活泼,则三种金属的活动性顺序为:Fe>Ni>Cu,故猜想二正确;
(4)实验②中发生反应为铁和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍,该反应的化学方程式为:;
(5)A试管中铁钉与氧气和水接触,一段时间后,铁钉表面有一层铁锈,B试管中铁钉只与水接触,一段时间后,铁钉表面无明显变化,C试管中铁钉只与氧气接触,一段时间后,铁钉表面无明显变化,A、B对比可知,铁生锈需要与氧气接触,A、C对比可知,铁生锈需要与水接触,故铁锈蚀主要是铁与氧气和水发生化学反应;
(6)A试管中未加入氯化钠,D试管中加入了氯化钠,其他因素相同,一段时间后,A试管中铁钉表面有一层铁锈,D试管中铁钉表面有较厚铁锈,说明铁锈蚀还与氯化钠有关;
(7)A、车船的表面喷涂油漆,可以隔绝氧气和水,达到防锈的目的,不符合题意;
B、使用后的菜刀用布擦干,菜刀与水不接触,可以达到防锈的目的,不符合题意;
C、铁制品表面镀一层铬,可以隔绝氧气和水,达到防锈的目的,不符合题意;
D、用钢丝球擦除铝制品表面的污渍,会除去铝制品表面的氧化铝薄膜,缩短铝制品的使用寿命,符合题意。
故选D。
18. Cu或铜 致密氧化膜 ③ 解:1600 t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量=1600t×80%=1280t
设反应后生成铁的质量为x
=
x=896t
炼出含铁96%的生铁的质量=896t÷96%≈933.3t
答:炼出含铁96%的生铁的质量为933.3t。
【详解】(1)根据三种金属的活动性由强到弱为铝>锌>(氢)>铜可知,铜位于H之后不能与稀硫酸发生置换反应,故填铜。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品却具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成致密氧化铝氧化膜,对内部的铝起到保护作用,故填致密氧化膜。
(3)①Zn与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性锌>铜;Ag不能与硫酸铜溶液反应,说明了活动性铜>银;由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,选项正确;
②Cu与AgNO3溶液反应置换出银,说明了活动性铜>银,Cu不能与ZnSO4溶液反应,说明了活动性锌>铜,由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,选项正确;
③Zn、Cu都能与AgNO3溶液反应,证明锌、铜的活动性比银强,但无法比较锌、铜的活动性强弱,选项错误,故填③。
(4)根据非金属的活泼性C12>Br2>l2,将Cl2通入NaBr溶液中,氯气与溴化钠反应生成氯化钠和溴,故反应的化学方程式写为:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 。
(5)见答案
19.(1) 让木炭充分燃烧(合理即可) 合金比组成它的纯金属熔点低
(2)隔绝氧气和水
(3)C
(4)AD
(5) 过滤 H2SO4 防止金属锈蚀(合理即可)
【详解】(1)①燃料充分燃烧的条件之一是燃烧时要有足够的空气,故鼓入足量空气的目的是:让木炭充分燃烧;
②合金跟纯金属相比,硬度变大、熔点变低,“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅后形成合金能使锡较易熔化流出,其原因是:合金比组成它的纯金属熔点低;
(2)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,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。“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是:隔绝氧气和水;
(3)A试管中铁和硫酸锌不反应,无明显现象,说明锌比铁活泼;B试管中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,铁排在氢前;C试管中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼;D试管中铜和稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,故由A、B、D即可得出锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系为:Zn>Fe>H>Cu,可以省略实验中的C;
(4)金属活动性:Zn>Fe>Ag,将一定量锌粉加入适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁。
A、锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,故滤液中一定含硝酸锌,滤渣中一定含银,符合题意;
B、若滤液为无色,说明硝酸亚铁已经完全反应,则硝酸银也已经完全反应,则滤渣中一定含铁、银,可能含锌,不符合题意;
C、若滤液为浅绿色,说明滤液中含硝酸亚铁,则锌已经完全反应,硝酸亚铁可能没有参与反应,也可能部分参与反应,锌一定与硝酸银反应生成了银,故滤渣中一定含银,可能含铁,一定不含锌,不符合题意;
D、取少量滤渣,加入过量稀盐酸,产生气泡,则滤渣中一定含铁,硝酸亚铁参与了反应,则硝酸银已经完全反应,滤渣中一定含银,可能含锌,故滤渣的组成情况有Fe、Ag或Zn、Fe、Ag,共两种情况,符合题意。
故选AD;
(5)①步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是过滤,过滤可实现固液分离;
②该流程的目的是回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,废液中含硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜,故过量的X应是锌,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,故固体A中含过量的锌、反应生成的铁和铜,加入过量Y溶液,得到铜和溶液B,则Y应是硫酸,铜和硫酸不反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,可得到铜,Y的化学式为:H2SO4;
③保护金属资源的有效途径:防止金属锈蚀,回收利用废旧金属,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品等。
20.(1) 空气 产生还原剂一氧化碳 产生热量、提高炉温
(2)97kg
自拟试题:要制得56kg含杂质3%的生铁需要含氧化铁的质量分数为80%的赤铁矿石多少kg?
解:设需要含80%的赤铁矿石的质量为x。
答:需要含80%的赤铁矿石的质量为97kg。
【详解】(1)工业冶铁的原料有石灰石、铁矿石、空气及焦炭,其中焦炭的作用有焦炭燃烧能释放热量,提供高温,同时能产生具有还原性的一氧化碳,故填:空气;产生还原剂一氧化碳;产生热量、提高炉温。
(2)见答案。
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