7.3金属的冶炼与防护
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列各组实验方法能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方法
A 验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序 向硫酸铜溶液和硝酸银溶液中各放入一根镁条,观察现象。
B 检验黑色固体中含有碳和氧化铜 高温加热固体,并将生成的气体通入澄清的石灰水中,观察固体颜色及石灰水的变化
C 去除Fe中的Cu 加入过量CuSO4溶液,过滤,洗涤, 干燥
D 探究铁钉生锈的条件 将两根铁钉分别密封在盛有干燥空气和盛满水的试管中,观察现象
A.A B.B C.C D.D
2.高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节。下列描述正确的是
A.原料中焦炭的作用只是提供热量
B.赤铁矿的主要成分为
C.炼制出的生铁要制成钢需提高含碳量
D.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣
3.以化合价为纵坐标,物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图,如图为碳的价类图,请根据图中信息判断下列说法正确的是
A.点A表示的物质一定是由原子直接构成
B.点B表示的物质有毒
C.点C表示的物质可以用于冶炼金属
D.点D表示的物质不能在常温下转化为B点物质
4.下列做法,能防止菜刀生锈的是
①在菜刀表面镀锌;
②喷刷银粉漆;
③切完菜后,尽快将菜刀洗净擦干;
④菜刀用完后,至于干燥的环境中;
⑤经常用醋浸泡菜刀;
⑥在菜刀表面涂上一层油。
A.①②③④ B.①②③④⑤⑥ C.③④ D.③④⑤⑥
5.实现物质的转化是化学的价值之一、下列有关说法不正确的是
A.水在一定条件下能转化成碳酸
B.工业炼铁是把铁元素转化为化合物
C.植物通过光合作用能把二氧化碳转化为氧气
D.催化剂在反应前后化学性质没变
6.如图是某农家乐柴火灶示意图,下列叙述不正确的是
A.为防止生锈应将使用后的铁锅擦干
B.将柴草放入炉灶后要架空,有利于柴草充分燃烧
C.燃烧时烟囱里的气体中氧气的体积分数小于21%
D.生火时,先点燃树叶再放入木柴,是因为树叶燃烧不需要氧气
7.为了达到相应的实验目的,下列实验设计合理的是
A.检查装置气密性 B.探究CO2部分性质
C.探究铁生锈条件 D.证明二氧化碳能与水反应
A.A B.B C.C D.D
8.下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A.磁铁矿— B.赤铜矿—
C.赤铁矿— D.黄铁矿—
9.某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁,炼制过程中损失7%的铁元素,若要生产出含纯铁93%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为
A.800t B.921.6t C.960t D.1000t
10.下图所示实验不能得出相应结论的是
A.甲:塑料瓶变瘪,说明CO2可与H2O反应生成H2CO3
B.乙:可证明可燃物燃烧需要与O2接触
C.丙:点燃氢气时发出尖锐爆鸣声,氢气不纯
D.丁:左侧铜片生锈,右侧铜片不生锈,说明铜生锈的条件之一是与O2接触
二、非选择题
11.金属材料在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题。
(1)北宋“大晟夷则”青铜编钟是开封博物馆的镇馆之宝之一。青铜与纯铜相比较,优点有 (写一条即可)。
(2)泗阳即将建成的桃源大桥钢铁器件喷上油漆是为防止铁与空气中 反应而生锈。
(3)为探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序,化学小组的同学设计了如图所示的实验,试管丙中反应的现象为 ,属于的基本反应类型为 。有同学提出可以将甲、乙两组实验改为一个实验,与丙实验结合验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,可选择 (请写出符合条件的药品名称)。
(4)金属能与某些盐溶液反应,向溶质为、的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到蓝色溶液和金属滤渣,则滤液中一定含有的阳离子是 。
12.炼铁的一种原理示意图如图(括号内化学式表示相应物质的主要成分):
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式: 。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂,在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe: 。
13.2025年1月7日,西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级地震。
(1)当地很多水源被地震破坏,通过救援人员的抢修,很快解决了用水需求。
①净化水时,先向水中加入明矾,搅拌,静置后,再 ,除去不溶于水的杂质。
②净化水时常用到活性炭,其作用是 。
(2)救援人员利用夹芯板作墙体,搭建了很多安置房。夹芯板外层是钢板,中间的填充物是泡沫塑料。
①泡沫塑料属于 (填“合成材料”或“无机材料”)。
②对钢板进行“发蓝”处理,其表面会生成一层致密的氧化膜。“发蓝”能有效的防止钢铁锈蚀,其原因是 。
14.我国拥有辽阔的海域,海洋经济是国民经济的重要组成部分。海洋资源的有效开发和合理利用关系到人类的可持续发展。请运用所学化学知识,就相关问题表达观点,解答21—24题相关问题。
(1)跨海桥梁:港珠澳大桥是中国境内一座连接中国香港、广东珠海和中国澳门的桥隧工程。桥梁使用钢架结构,利用了钢 的特性。钢筋焊接时常用到氩气,其作用是 。写出一条防止桥梁生锈的方法: 。
(2)海底隧道:港珠澳大桥海底隧道是世界最长的公路沉管隧道,沉管隧道就是将若干个预制段用轮船运送到指定位置,将其沉入海底。轮船是以柴油为动力的内燃机,内燃机是将化学能转化为 能。石油分馏可获得柴油、 等产品。
(3)资源开发:海洋为我们提供了丰富的食材。海带富含碘,食用海带可预防的疾病是 。海洋中蕴藏着大量的矿产资源,主要有金、钛铁矿、赤铁矿等。写出用赤铁矿炼铁的化学方程式: 。
(4)保护海洋:近年来海洋污染日益严重,尤其是海面漂浮的大量塑料,大量使用塑料造成的环境问题是 ;写出一条保护海洋的措施: 。
15.丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络,记载着中华文明的传承。
(1)作为我国旅游标志的东汉晚期的马踏飞燕,其主要成分为青铜,青铜属于 (填“金属”或“合成”)材料;含有六偏磷酸钠[]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除,该物质中磷元素的化合价为 ;
(2)沧州铁狮子历经风雨、锈迹斑斑(如上右图所示),其锈蚀过程是铁与空气中的 、 等发生化学反应的结果;去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈用氢气在加热条件还原成氧化亚铁,并生成一种常见的液态物质,该反应的化学方程式为 (此反应中铁锈的成分用)。
16.基础实验是学习初中化学的重要手段和途径。
Ⅰ.气体制取
(1)写出相关仪器的名称:甲 。
(2)若用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气,需对A装置的改进是 ,用F装置收集氧气,当 时(填实验现象),开始收集。
(3)实验室如用装置B做发生装置制取一瓶干燥的CO2,则装置的接口顺序为b→ (依次填写接口的字母)。
(4)电石(主要成分为CaC2)是一种块状固体,能与水剧烈反应,生成乙炔(C2H2)气体和一种常见的碱。工业上常利用乙炔和氧气燃烧产生的高温火焰来切割、焊接金属。制取乙炔最适合的发生装置是 (填装置序号),若实验室需要2.6g乙炔气体,至少需要质量为 g电石来制取。
Ⅱ.金属性质验证
(5)
操作或装置 现象 结论或解释
黄铜片在纯铜片表面刻画出明显痕迹 黄铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)
铁的金属活动性比铜强:反应的化学方程式
(补全B装置图内物质) A、B中均无明显变化,C中铁钉表面有红色固体生成 铁与 同时接触时易生锈
17.钢铁的应用非常广泛,某化学小组围绕“铁的冶炼”开展主题学习。
I.古代炼铁工艺
《天工开物》中记载:“凡铁一炉载土(指铁矿石,下同)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭或用木炭,南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后,从炉腰孔流出。”根据图文回答下列问题。
(1)常见的“土”有赤铁矿和 (答1种即可)。
(2)从燃烧的角度分析,“扇炉风箱”的作用是 。
II.实验室模拟工业炼铁
已知:草酸钠固体(化学式为Na2C2O4)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如图:
(3)写出该实验中制备一氧化碳的化学方程式 。
(4)L型硬质玻璃管中的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(5)A中酒精灯上铁丝网罩的作用是 。
(6)B装置的作用是:①检验并吸收二氧化碳:② 。
III.工业炼铁工艺,如图所示:
(7)高炉中产生CO的主要反应为①C+O2CO2、②CO2+C2CO。其中反应①主要发生在图中高炉的 (填“A”、“B”或“C”)区域。
(8)炼铁时加入石灰石,可将铁矿石中的SiO2转化为CaSiO3与铁水分离除去。加入的石灰石还有利于Fe2O3转化,其原因是 。
IV.应用新方法从赤泥中提取铁:科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含Fe2O3)的新方法,助力产业逐“绿”前行,装置如图。
(9)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
①以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为 g。
②我国每年产生赤泥约9000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥,理论上可提取铁 万吨(写出计算过程)。
③传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是 (答1条即可)。
18.国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。某校化学兴趣小组对该文物非常感兴趣,让我们跟随他们一起去探索吧。
【资料卡片】
①常见金属的延展性:金>银>铜>铝>铁
②部分金属硬度比较
金属名称 铬 铁 银 铜 金 铝 铅
以金刚石的硬度为10作标准 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5
(1)问题1:该文物以金为皮,应用了金良好的延展性,还应用了金的哪些性质________。
A.有独特金属光泽 B.化学性质稳定 C.硬度大
(2)问题2:如何在铁上镀铜?
该兴趣小组想亲手制作一幅铁板铜龙金属版画。
【实验用品】铁板、铜板、溶液、溶液、溶液、水、砂纸、镂空防腐层等。
实验步骤 实验现象
①用砂纸打磨好金属铁板,贴龙形镂空防腐层。
②在镂空处滴 溶液。 一段时间后, 。
③成型后,清洗铁板,撕去防腐层,一幅漂亮的铁板铜龙版画完成。
(3)问题3:铁板铜龙金属版画如何保存?
小组同学欲探究铁生锈的条件,根据这些条件,才可以更好地寻找防止铁锈蚀的方法。他在A、B、C三支试管中各加入一根洁净无锈铁钉,然后在A试管中再放入包有干燥剂的棉花,C试管中加入新煮沸并快速冷却后的蒸馏水(如图所示)。那么B试管中应加入的物质是 。通过探究得出铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。那么这幅铁板铜龙版画保存的方法是 (写一种即可)。
【拓展延伸】
(4)小组同学完成版画后,把6.5 g锌粉放入一定量含有硝酸银、硝酸镁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液A和滤渣B,向滤渣B中加入适量稀盐酸,无现象。则滤渣B的质量是 。
19.金属在生产生活中有广泛应用。
高炉炼铁:高炉炼铁所用设备的结构如图1所示,其中发生的过程如图2所示。
(1)过程Ⅱ反应的化学方程式是 。
(2)过程Ⅲ主要发生在图1所示设备中的 (填“A”“B”或“C”)区域。
(3)过程Ⅰ中焦炭的作用有 。
(4)某钢铁厂用5600吨含氧化铁80%的赤铁矿炼铁,理论上可以炼出含杂质2%的生铁多少吨?(不考虑炼铁过程中的损耗,写出计算过程)
《7.3金属的冶炼与防护》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C C B D B A D A
1.B
【详解】A、镁和硝酸铜、硝酸银均能反应,说明镁最活泼,但不能比较铜、银的金属活动性顺序,该方法不能达到实验目的;
B、碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,观察固体颜色由黑色变成红色,可证明固体中含有碳和氧化铜,该方法能达到实验目的;
C、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,除去了铁,而不是铜,该方法不能达到实验目的;
D、干燥空气中铁钉缺少水分,盛满水的试管中铁钉接触不到氧气,两者均无法生锈,无法通过对比得出铁钉生锈的条件,该方法不能达到实验目的。
故选B。
2.D
【详解】A、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳,故说法错误;
B、赤铁矿的主要成分为氧化铁,化学式为Fe2O3,故说法错误;
C、生铁含碳量(2%~4.3%)高于钢(0.03%~2%),炼制钢需降低含碳量,故说法错误;
D、石灰石主要作用是将矿石中的二氧化硅转变成炉渣,故说法正确。
故选D。
3.C
【详解】A、A点碳元素化合价为0,表示碳单质,碳单质有金刚石、石墨、C60 等。金刚石由原子直接构成,而C60 由C60 分子构成,所以点A表示的物质不一定是由原子直接构成错误。
B、B 点碳元素化合价为+4,且为氧化物,该物质是二氧化碳,二氧化碳没有毒性,错误。
C、C 点碳元素化合价为+2,且为氧化物,该物质是一氧化碳。一氧化碳还原性,能用于冶炼金属,正确。
D、D 点碳元素化合价为+4,若该物质是碳酸。碳酸在常温下不稳定,会分解生成二氧化碳(B 点物质)和水,所以点D表示的物质能在常温下转化为B点物质,错误。
故选C。
4.C
【详解】①在菜刀表面镀锌,能阻止菜刀与氧气和水接触,达到防锈的目的,但该方法不符合生活实际;
②喷刷银粉漆,能阻止菜刀与氧气和水接触,达到防锈的目的,但该方法不符合生活实际;
③切完菜后,尽快将菜刀洗净擦干,可以去除菜刀表面的食物残渣和水分,减少菜刀与氧气和水的接触,从而防止生锈;
④菜刀用完后,置于干燥的环境中,可以减少菜刀与水的接触,防止生锈;
⑤经常用醋浸泡菜刀,虽然醋可以去除菜刀表面的一些污渍,但醋中的醋酸会与菜刀反应,加速菜刀的腐蚀,反而更容易生锈;
⑥在菜刀表面涂上一层油,可以形成一层油膜,阻止菜刀与氧气和水直接接触,达到防锈的目的,但该方法不符合生活实际;
综上可知,能防止菜刀生锈的是③④,故选:C。
5.B
【详解】A、水和二氧化碳在一定条件下反应能生成碳酸(H2O + CO2 = H2CO3),该说法正确。
B、工业炼铁是将铁的氧化物(如氧化铁)还原为铁单质,是把铁的化合物转化为铁单质,而非把铁元素转化为化合物,该说法错误。
C、植物光合作用的原理是利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,该说法正确。
D、催化剂的定义是能改变反应速率,且在反应前后自身的质量和化学性质都不变,该说法正确。
故选B。
6.D
【详解】A、铁生锈需要水和氧气,使用后的铁锅擦干可防止生锈,描述正确。
B、柴草架空能增大与氧气的接触面积,利于充分燃烧,描述正确。
C、燃烧消耗氧气,因此烟囱里的气体中氧气体积分数会小于空气中的 21%,描述正确。
D、任何物质燃烧都需要氧气,树叶燃烧也需要氧气(生火时先点燃树叶是利用其易燃性引燃柴草),描述错误。
故选D。
7.B
【详解】A、该装置包含长颈漏斗,与外界直接相通,手握试管时,装置内的气体可能从长颈漏斗逸出,无法形成明显的气压变化,不能有效检查气密性(正确方法是关闭止水夹,向长颈漏斗加水形成液面差,观察液面是否稳定),实验设计不合理。
B、通过上下移动铜丝,可控制石灰石与盐酸的接触,从而控制的产生与停止;生成的能使下层蜡烛先熄灭,可探究其密度比空气大、不支持燃烧的性质,实验设计合理。
C、铁生锈的条件是“氧气和水共同作用”,该实验仅设置了“有水有氧气”和“有水无氧气”两组对照,缺少“有氧气无水”的对照组(如干燥空气),无法全面探究铁生锈的两个条件,实验设计不合理。
D、塑料瓶变瘪只能说明瓶内压强减小,这可能是溶于水或与水反应导致的,不能直接证明与水发生了化学反应(需加入紫色石蕊等指示剂验证有碳酸生成),实验设计不合理。
故选:B。
8.A
【详解】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,其化学式为,故选项矿石与其主要成分对应不一致;
B、赤铜矿的主要成分是氧化亚铜,其化学式为,故选项矿石与其主要成分对应一致;
C、赤铁矿的主要成分是氧化铁,其化学式为,故选项矿石与其主要成分对应一致;
D、黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁,其化学式为,故选项矿石与其主要成分对应一致。
故选A。
9.D
【详解】某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁,炼制过程中损失7%的铁元素,生产出含纯铁93%的生铁560t,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则含氧化铁80%的赤铁矿中铁元素的质量为:,则需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为:。
故选D。
10.A
【详解】A、塑料瓶变瘪,说明二氧化碳可溶于水,没有验证碳酸的生成,故不能说明二氧化碳与水反应生成碳酸,该选项符合题意。
B、铜片上的白磷燃烧,水里的白磷不燃烧,故证明可燃物燃烧需要与氧气接触,该选项不符合题意。
C、氢气具有可燃性,点燃氢气时发出尖锐爆鸣声,氢气不纯,该选项不符合题意。
D、左侧和右侧的变量是有无氧气,左侧铜片生锈,右侧铜片不生锈,说明铜生锈的条件之一是与氧气接触,该选项不符合题意。
故选A。
11.(1)抗腐蚀性能强/硬度大(合理即可)
(2)氧气、水/O2、H2O
(3) 铜片表面有银白色固体产生,溶液由无色变为蓝色 置换反应 锌与氯化铜溶液/铜与氯化锌溶液(锌与铜的盐溶液或铜与锌的盐溶液,合理即可)
(4)镁离子、铜离子/、
【详解】(1)合金相较于成分金属的优点有:硬度大、强度大、机械性能更好等;
(2)铁与水、氧气同时接触发生反应,隔绝空气(或氧气)或水可防止铁生锈;器件喷上油漆是为防止铁与氧气和水反应而生锈;
(3)试管丙中是铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,现象为铜片表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色;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;甲实验是锌与稀硫酸反应,乙实验是铜与稀硫酸不反应,可验证锌的活动性大于氢,氢的活动性大于铜;丙实验验证了铜的活动性大于银。若将甲、乙两组实验改为一个实验,与丙实验结合验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,锌与氯化铜溶液(或铜与氯化锌溶液)即锌与铜的盐溶液(或铜与锌的盐溶液,合理即可);因为锌能与铜盐溶液反应,说明锌的活动性大于铜,铜能与硝酸银溶液反应,说明铜的活动性大于银,从而可验证三种金属的活动性顺序;
(4)在金属活动顺序中,镁的活动性强于铜,铜的活动性强于银,向溶质为AgNO3、Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,当硝酸银完全反应后,镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。充分反应后过滤,得到蓝色溶液,说明硝酸铜有剩余,镁已经完全反应,所以滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有镁,滤液中一定含有的阳离子是铜离子(Cu2+)、镁离子(Mg2+)。
12.(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2/Fe2O3+3H22Fe+3H2O
(2)Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4
【详解】(1)还原反应室中炼铁的反应有一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁与水,化学方程式为、;
(2)在反应过程中Fe3O4与合成气中的CO或H2反应转化为Fe和CO2或H2O,Fe与H2O或CO2反应可重新转化为Fe3O4,实现Fe3O4的再生,因此能使Fe转化为Fe3O4的一条可能途径:Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4。
13.(1) 过滤 吸附颜色和异味
(2) 合成材料 隔绝铁与氧气和水的接触
【详解】(1)①过滤能除去水中的不溶性杂质。
②活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味。
(2)①塑料属于合成材料。
②铁和氧气、水共同接触时会生锈,其表面生成一层致密的氧化膜能隔绝氧气和水,从而防止其生锈。
14.(1) 硬度大(合理即可) 作保护气 刷漆(合理即可)
(2) 机械 汽油(合理即可)
(3) 甲状腺肿大
(4) 白色污染 不向海洋乱扔垃圾(合理即可)
【详解】(1)桥梁使用钢架结构,利用了钢硬度大的性质;
钢筋焊接时常用到氩气,氩气化学性质稳定,其作用是作保护气;
铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,防止桥梁生锈,可以隔绝氧气和水,如刷漆;
(2)轮船是以柴油为动力的内燃机,内燃机是将化学能转化为机械能;
根据石油中各成分沸点的不同,可将石油分馏获得汽油、柴油等产品;
(3)海带富含碘,食用海带,可以补充碘元素,可预防的疾病是:甲状腺肿大;
赤铁矿的主要成分是氧化铁,用赤铁矿炼铁的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:;
(4)大量使用塑料造成的环境问题是白色污染;
保护海洋的措施:不向海洋乱扔垃圾;禁止向海洋中排放废水等。
15.(1) 金属 +5
(2) 氧气 水蒸气
【详解】(1)青铜属于铜的合金,属于金属材料;
在化合物中元素正负化合价代数和为0,则六偏磷酸钠[(NaPO3)6]中,钠元素显+1价,氧元素显-2价,设磷元素的化合价为x,则(+1)+x+(-2)×3=0,x=+5;
(2)铁锈蚀过程是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的结果;
去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈(主要成分是氧化铁)用氢气在加热条件还原成氧化亚铁,并生成一种常见的液态物质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该液态物质是水,该反应的化学方程式为。
16.(1)长颈漏斗
(2) 在试管内管口处塞一团棉花 导管口有气泡连续均匀冒出(合理即可)
(3)h→g→d
(4) C 6.4
(5) 大 A试管中铁片表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色;B试管中无明显现象 蒸馏水 氧气和水
【详解】(1)仪器甲是长颈漏斗。故填:长颈漏斗。
(2)加热高锰酸钾制氧气,需在试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管;排水法收集氧气时,当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集,避免收集到装置内的空气,保证氧气纯度。故填:在试管内管口处塞一团棉花;导管口有气泡连续均匀冒出(合理即可)。
(3)制取干燥的CO2,先通过浓硫酸干燥(长进短出,h进g出),再用向上排空气法收集(接d口),接口顺序:b→h→g→d。故填:h→g→d。
(4)电石(块状固体)与水剧烈反应,无需加热且需控制反应速率,C装置分液漏斗可控制液体滴加速度,避免反应过于剧烈,制取乙炔最适合的发生装置是C。
设需要电石的质量为x。
x=6.4g
至少需要电石质量为6.4g。
故填:C;6.4。
(5)黄铜片在纯铜片表面刻画出明显痕迹,说明黄铜的硬度比纯铜大。活动性:Fe>H>Cu,故铁片、铜片分别放入稀硫酸,可观察到铁片表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,而铜片无明显现象,反应方程式为:。A试管中铁钉只接触氧气,C试管中铁钉接触蒸馏水和氧气,故B中铁钉只接触蒸馏水,A、B中均无明显变化,而C中铁钉表面有红色固体生成,证明铁与氧气和水同时接触时易生锈。
故填:大;A试管中铁片表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,而B试管中无明显现象;;蒸馏水;氧气和水。
17.(1)磁铁矿
(2)提供充足的氧气
(3)Na2C2O4Na2CO3+CO↑
(4) 红棕色粉末变成黑色 3CO+ Fe2O32Fe +3CO2
(5)集中火焰,提高温度
(6)收集一氧化碳,防止一氧化碳污染空气
(7)A
(8)石灰石在高温条件下分解生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,能将氧化铁还原成铁
(9) 2.58 1890万吨
解:设理论上可提取铁的质量为x,
答:理论上可提取铁的质量为1890万吨; 可减少二氧化碳的排放
【详解】(1)常见的“土”有赤铁矿和磁铁矿,故填:磁铁矿;
(2)从燃烧的角度分析,“扇炉风箱”的作用是提供充足的氧气,故填:提供充足的氧气;
(3)草酸钠固体加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,反应的化学方程式为Na2C2O4Na2CO3+CO↑,故填:Na2C2O4Na2CO3+CO↑;
(4)L型硬质玻璃管中发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,则观察到硬质玻璃管中的现象是红棕色粉末变成黑色,该反应的化学方程式为3CO+ Fe2O32Fe +3CO2,故填:红棕色粉末变成黑色;3CO+ Fe2O32Fe +3CO2;
(5)A中酒精灯上铁丝网罩的作用是集中火焰,提高温度,故填:集中火焰,提高温度;
(6)B装置中为石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用于检验并吸收二氧化碳,同时一氧化碳有毒,会污染空气,一氧化碳不溶于水与石灰水,则可用于收集一氧化碳,防止一氧化碳污染空气,故填:收集一氧化碳,防止一氧化碳污染空气;
(7)高炉的A区氧气浓度大,碳充分燃烧生成二氧化碳,则其中反应①主要发生在图中高炉的A区,故填:A;
(8)由于石灰石在高温条件下分解生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,能将氧化铁还原成铁,所以加入的石灰石还有利于Fe2O3转化,故填:石灰石在高温条件下分解生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,能将氧化铁还原成铁;
(9)①由图3可知,反应开始时剩余样品的质量为15.0g,剩余样品中铁的质量分数为28.0%,则剩余铁的质量为15.0g×28.0%=4.2g,反应从开始至10分钟,剩余样品的质量为9.0g,剩余样品中铁的质量分数为18.0%,剩余铁的质量为9.0g×18.0%=1.62g,则提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g,故填:2.58;
②见答案;
③新方法不会产生二氧化碳,则新方法能使产业更加绿色环保的原因是新方法可减少二氧化碳的排放,故填:可减少二氧化碳的排放。
18.(1)AB
(2) CuSO4/硫酸铜 (合理即可) 镂空处铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变浅绿色
(3) 经煮沸迅速冷却的蒸馏水并在水面覆盖一层植物油 保持干燥或在铁板上涂些油、刷透明油漆(合理即可)
(4)21.6g
【详解】(1)金具有独特的金属光泽,使文物外观更精美;其化学性质稳定,能长时间保存不易被腐蚀。虽然金延展性好,但硬度小,所以不涉及硬度大这一性质。故答案为AB。
(2)根据题意,在铁上镀铜,仿湿法炼铜(铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜),所以选择含有铜离子的盐,例如硫酸铜,在镂空处滴硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,一段时间后,可观察到镂空处铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变浅绿色;
(3)铁生锈需要的条件是氧气和水同时存在,A试管中铁只与氧气接触,C试管中铁与氧气和水同时接触,从控制单一变量与对比法的思路设计实验得出B试管中只能是水。由于水中可溶解一点氧气,所以选用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水,防止氧气再一次溶于水中,可覆盖一层植物油盖住铁钉,使铁钉只与水接触。铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程,隔绝氧气或水,可以达到防锈的目的,则铁板铜龙版画保存可以保持干燥或在铁板上涂些油、刷透明油漆等(合理即可);
(4)锌粉放入含有硝酸银、硝酸镁的混合溶液中,锌的活动性比镁弱,比银强,所以锌只与硝酸银反应,化学方程式为Zn+2AgNO3 =Zn(NO3 )2 +2Ag。由化学方程式可知65份质量的锌置换出216份质量的银,6.5g锌完全反应会生成21.6g银。向滤渣 B 中加稀盐酸无现象,说明滤渣中无锌,锌完全反应,说明硝酸银足量或过量,所以滤渣 B 的质量等于21.6g。
19.(1)
(2)C
(3)提供热量(合理即可)
(4)设理论上可以炼出含杂质2%的生铁的质量为x,
x=3200t;
答:理论上可以炼出含杂质2%的生铁的质量为3200t。
【详解】(1)由图可知,过程Ⅱ是二氧化碳在高温下与焦炭反应生成一氧化碳,反应的化学方程式是:;
(2)由图可知,过程Ⅲ是在高温条件下,一氧化碳将铁矿石中的铁的化合物还原为铁,同时生成了二氧化碳,即图中C位置;
(3)过程Ⅰ是焦炭在空气中燃烧生成二氧化碳,并放出大量的,在高温下焦炭可以和二氧化碳反应生成一氧化碳,所以焦炭的作用有:提供热量并生成还原剂一氧化碳;
(4)见答案。