(共27张PPT)
6.2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、酸的反应
一、金属与氧气反应(教材实验6-3)
金属 实验现象 化学方程式
镁 ①常温下,镁条露置于空气中表面变暗,生成 色固体;②在点燃时,镁条在空气中燃烧,发出耀眼的 ,放出大量的热,生成白色固体
白
白光
铁 ①常温下,纯铁不易与空气中的氧气发生反应;②在点燃时,铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成 色固体
铜 ①常温下,铜在干燥空气中化学性质 ;②在加热条件下,铜能与氧气反应,表面变黑
黑
稳定
金属 反应现象 有关反应的化学方程式
稀盐酸 稀硫酸
铝 反应 ,有大量气泡产生,放热,溶液为 色
铁 反应 ,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为 色
铜 无任何现象 — —
二、金属与稀盐酸和稀硫酸反应(教材实验6-4)
剧烈
无
缓慢
浅绿
“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定,即使在高温时,也不与氧气反应。
铝与铁分别与稀盐酸反应生成氢气,铜不与稀盐酸反应。金属是否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度,跟金属的活动性有关。较活泼的金属能与酸反应生成氢气,并且活动性越强,反应越剧烈。
铁与酸反应时,生成的化合物中铁元素的化合价为+2,读作“亚铁”,溶液呈浅绿色。
知识点一 金属与氧气的反应
1.下列物质在氧气中燃烧,能生成白色固体物质的一组是( )
①Mg ②S ③Fe ④P ⑤Cu
A.①和④ B.只有③
C.②④⑤ D.③和⑤
解析:镁和磷在氧气中燃烧,生成一种白色固体。硫燃烧生成有刺激性气味的气体;铁、铜在氧气中燃烧生成黑色固体。
答案:A
1.下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成白色固体
C.铜片在空气中加热,表面会变蓝
D.铝粉在空气中剧烈燃烧,发出白光并放热,生成白色氧化铝
A
知识点二 金属与酸的反应
2.取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中,用手摸外壁会感觉发烫,反应的化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是( )
A.反应中无明显现象
B.反应是一个吸热反应
C.反应说明镁能置换出酸中的氢
D.反应后溶液质量减小
解析:镁与稀盐酸反应生成氯化镁溶液和氢气,有气泡产生,A错误。用手摸外壁会感觉发烫,反应是放热反应,B错误。由反应的化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑,说明镁能置换出酸中的氢,C正确。参加反应的镁的质量大于生成氢气的质量,反应后溶液的质量增加,D错误。
答案:C
2.[数字化实验] (2024汕头模拟)室温下将足量打磨后的镁片、铝片分别与等浓度、等质量的稀硫酸反应(装置如图甲),用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法错误的是( )
A.AB段下降的原因是随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小
B.曲线①为镁与硫酸反应的压强变化曲线
C.反应结束后,消耗质量较多的金属是Mg
D.反应结束后,两者产生氢气的体积相等
A
1.下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧,但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是( )
A.红磷 B.铁丝 C.木炭 D.硫
2.下列对镁、铁、铜三种金属分别与氧气反应的难易和剧烈程度不同的原因分析中,不正确的是( )
A.金属本身的性质
B.金属粉碎的程度
C.氧气的浓度
D.金属质量的多少
B
D
3.生铁和足量的稀硫酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的成分主要是( )
A.铁 B.碳和一些杂质
C.硫酸亚铁 D.硫酸铁
B
4.(2025广宁模拟)某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,在设计的恒容密闭容器里,测定未打磨的锌片与足量稀硫酸反应时气体压强的变化,实验结果如图所示。
(1)开始一段时间气体压强几乎不变,其原因是
。
(2)写出m点时所发生反应的化学方程式: 。
(3)压强增大的原因除了化学反应有气体生成外,还因为反应 (填“吸热”或“放热”)。
锌片表面形成氧化锌,稀硫酸与氧化锌
反应时不产生气体
放热
1.(2024湖北)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( )
A.属于金属材料
B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡
D.铜、锡均能与稀硫酸反应
A
2.“真金不怕火炼”的原因是( )
A.金的硬度大 B.金的熔点高
C.高温下金不与氧气反应 D.金的密度大
3.金属—空气电池是以金属为燃料,与空气中的氧气发生反应产生电能的一种特殊燃料电池,锂—空气电池有望冲破电动车续航瓶颈。下列关于金属与氧气反应的说法正确的是( )
A.红热的细铁丝在空气中能燃烧
B.各种金属在高温下都能与氧气反应
C.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
D.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
C
D
4.将一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,下列叙述正确的是( )
①在铁钉表面上产生气泡 ②液体由无色变为浅绿色 ③铁钉逐渐变小 ④溶液的质量增加
A.①②③ B.①③④
C.①④ D.①②③④
D
5.下列化学方程式书写正确的是( )
B
6.利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液的主要流程如图(反应条件已略去)。
(1)过程Ⅰ中会发生:2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2X,X的化学式为 。
(2)过程Ⅱ是先加入过量B,充分反应后再进行分离,分离操作的名称是 。
(3)物质D是一种酸,过程Ⅲ反应的化学方程式为 。
H2O
过滤
7.质量相同、外形相同的镁条与体积相同、浓度不同的盐酸在密闭容器内反应,压强变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.镁与盐酸反应是放热反应
B.曲线b对应的盐酸浓度较大
C.盐酸浓度越大,反应速率越快
D.两种情况最终产生氢气的质量可能相同
B
8.[中考新考法] (2025佛山模拟)将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示,下列分析中正确的是(氧化铝与稀盐酸反应的化学方程式为Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O)( )
D
A.CD段压强变化的主要原因是反应速率减小
B.A点盐酸浓度最小,C点盐酸浓度最大
C.D点反应结束
D.D、E两点处的气体压强比B点大是因为容器内产生了氢气
9.(2025深圳模拟)如图所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如图所示。下列有关说法正确的是
( )
A.反应结束后,稀盐酸、铁、锌均有可能剩余
B.曲线②表示锌粉与稀盐酸的反应
C.a、b、c、d四点溶液中都含有两种溶质(除水以外的物质)
D.对比c、d两点,能说明锌的活动性比铁强
D
10.实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
(1)该反应的化学方程式为 。
(3)反应结束后溶液的质量 (填字母)。
A.增加 B.减小
C.不变 D.无法确定
A
11.铁铜金属粉末常用于生产机械零件。为测定某铁铜金属粉末中铁粉的含量,取20 g样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸充分反应后,测得固体质量随加入稀硫酸的质量关系如图所示。计算:
(1)该金属粉末中铁粉的质量分数。
(2)生成氢气的质量。(共26张PPT)
第六单元 金属和金属材料
序号 单元目标 核心素养
01 了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用 科学态度与责任
02 了解金属的性质,知道可以从物质的存在、组成、变化和用途等视角认识物质的性质 科学思维
03 认识常见置换反应及其简单应用 化学观念
04 依据金属活动性顺序初步预测常见金属的主要性质 科学思维
05 体会化学方法在金属冶炼中的重要性 科学态度与责任
06 根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行计算 化学观念
07 探究铁钉生锈的条件 科学探究与实践
08 初步分析和评价物质的实际应用,对金属材料使用与金属资源开发、资源回收等社会性科学议题展开讨论,积极参与相关的综合实践活动 科学探究与实践
6.1 金属的物理性质
一、金属物理性质的共性与差异性
1.金属共性:金属具有金属光泽、导电性、 性和 性,这些物理性质用于区别金属和非金属。同类物质所共有的普遍性质,称为这类物质的共性。
导热
延展
2.常见金属的性质和用途
金属 性质 用途
金、铂 具有美丽而持久的光泽 打造首饰
铜 性 制造电线
铝和铁 导热性 制造
金、银、铜、铝 性 拉成细丝或压成薄片
钨 制造灯泡的灯丝
导电
炊具
延展
熔点高
3.金属的特性
不同的金属有其各自不同的特性。如常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但汞是
体;不同金属的密度、熔点、硬度等性质差别也较大。
二、神奇的合金特性
1.合金是指由一种金属与 或 熔合而成的具有 的物质,大多数合金是 物。
2.合金的特性:一般来说,与组成它们的金属相比,合金的硬度 ,熔点 ,导热性变差。
3.不同的合金其组成不同,如不锈钢由铁和 、 熔合而成,黄铜由 和
熔合而成等。
液
其他金属
非金属
金属特性
混合
增大
降低
铬
镍
铜
锌
熔点最高的金属——钨
导电性、导热性最强的金属——银
人体中含量最高的金属元素——钙
目前世界年产量最高的金属——铁
延展性最好的金属——金
熔点最低的金属——汞
①合金是金属与金属或金属与非金属的混合物,不一定全部由金属组成。
②合金具有金属特性,如导电性、导热性、延展性等。
③合金是几种成分熔合在一起形成的,发生的是物理变化,不是化学变化。
④合金中各成分仍保持自己的性质。
知识点一 金属物理性质的共性与差异性
1.铜可用于制造传统的火锅,下列性质与此用途无关的是( )
A.导热性 B.导电性
C.延展性 D.熔点高
解析:铜可用于制造传统的火锅,能加热火锅中的饭菜,利用了铜导热性好的性质,故A选项不符合题意;铜可用于制造传统的火锅,与导电性无关,故B选项符合题意;铜可用于制造传统的火锅,利用了铜延展性好的性质,故C选项不符合题意;由铜制成的火锅,能用燃料燃烧放出的热量加热火锅中的饭菜,而火锅不熔化,利用了铜熔点高的性质,故D选项不符合题意;故选B。
答案:B
1.物质的性质决定其用途。下列金属的用途与金属所具有的性质不一致的是( )
A.用钨制灯丝——熔点高
B.用铜制电线——导电性好
C.用铁制“门吸”——延展性好
D.用银制首饰——漂亮的金属光泽
C
知识点二 神奇的合金特性
2.(2025汕头模拟)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功发射,彰显了中国航天的力量。在航天科技中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法不正确的是( )
A.工农业生产中大量使用合金
B.金属材料包括纯金属和合金
C.只有金属与金属之间才能形成合金
D.合金的抗腐蚀性通常比其成分金属的好
解析:合金是指在一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,不是只有金属与金属之间才能形成合金,故C选项说法错误。
答案:C
2.(2025广宁月考)下列关于合金与组成它们的纯金属相比,下列说法错误的是( )
A.合金的耐腐蚀性一般比纯金属强
B.合金的硬度一般比纯金属大
C.合金一定由两种或多种金属熔合而成
D.合金的熔点一般比纯金属低
C
1.景泰蓝制作工艺能将28克金拉成65公里长的金丝。该过程体现了金属的性质是( )
A.导热性 B.导电性
C.延展性 D.耐酸性
2.(2025珠海期末)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途和性质不一致的是
( )
A.铝有延展性——制成铝箔
B.银导热性好——作装饰品
C.钨的熔点高——作灯丝
D.金刚石切割玻璃——硬度大
C
B
3.(2025惠州模拟)下列物品中,由金属材料制成的是( )
A.纯棉毛巾 B.铁制剪刀
C.橡胶导管 D.陶瓷坩埚
4.下列不是合金的是( )
A.钢 B.硬铝
C.黄铜 D.纯铜
B
D
5.2022年11月8日,在第14届中国航展开幕式飞行表演上,C919大型客机精彩亮相,这也是C919大型客机首次在国际航展上进行飞行表演。其外壳使用大量的第三代铝锂合金。使用此材料与其性质无关的是( )
A.导电性能好 B.密度较小
C.耐腐蚀性强 D.硬度较大
A
1.(2024苏州)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是( )
A.旧城墙的青砖
B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥
D.博物馆天窗的玻璃
B
2.下列金属中,熔点最高的是( )
A.铜 B.铝
C.钨 D.汞
3.大国工匠展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由铝块加工而成的,这体现了铝具有
( )
A.密度小 B.导电性
C.导热性 D.延展性
C
D
4.合金是一种应用广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是( )
A.黄铜 B.不锈钢 C.水银 D.硬铝
5.2025年5月18日,我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”批生产首架机试飞成功,制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是( )
A.铝锂合金的熔点比纯铝更高
B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C.铝锂合金是混合物
D.铝锂合金的硬度比纯铝小
C
C
6.科学家发现一种新金属。根据下表信息推测该金属不适合的用途是( )
熔点 密度 强度 导电性 导热性 抗腐
蚀性
2 500 ℃ 3 g/cm3 与钢 相似 良好 良好 优异
A
A.焊接金属 B.用于通信设备
C.制造外科手术刀 D.制造飞船
7.2024年11月15日,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭成功发射,飞船后续与空间站组合体完成交会对接。
(1)长征七号遥九运载火箭采用液氧煤油发动机。构成液氧的微观粒子是 (用化学符号表示)。
(2)天宫空间站采用众多先进科技,如钛镍“形状记忆合金”制成的天线,钛镍合金属于
(填“金属材料”或“合成材料”)。
(3)飞船使用了大量的铝合金材料,铝合金相比纯铝的优点是 (填字母)。
A.硬度大
B.熔点高
C.抗腐蚀性强
O2
金属材料
AC
8.为了提高导弹的运载能力,增大其结构强度,弹体外壳材料通常选择( )
①铝合金 ②硬塑料 ③水泥 ④钛合金
A.①③ B.①②④
C.①④ D.②③④
C
9.[跨学科融合] (2024宜宾)某学习小组为了探究不同金属导电性强弱,进行了如图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下,测得电流数据如下表。下列说法错误的是( )
D
电流表 电流表示数/A
A1 1.7
A2 1.5
A3 1.0
A.导电性:Ag>Cu>Fe
B.三种金属中,Fe片电阻最大
C.设计并联电路的目的是控制变量
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相同结论
10.(2025四会月考)合金是重要的金属材料。
(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料。该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示,能表示锡铅合金的是 (填“a”“b”或“c”)。
物理
a(共28张PPT)
单元综合回顾
金属
导热
导线
导热
其他金属或非金属
混合物
增大
降低
Mg
Cu
Fe2O3
Fe3O4
合成
氧气、水
1.下列物质不属于合金的是( )
A.黄铜 B.纯铜 C.不锈钢 D.生铁
2.下列有关金属的说法中不正确的是( )
A.铅锑合金比组成它的纯金属的熔点低,可做保险丝
B.锰钢比组成它的纯金属硬度大,可用于制作钢轨
C.用钨丝制灯丝主要是由其延展性决定的
D.钢铁是使用最多的金属材料
合金的判断与理解
B
C
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物,不一定全部由金属组成。
(2)合金是几种成分熔合在一起形成的,发生的是物理变化,因此合金中各成分仍保持自己的性质。
3.等质量的甲、乙两种金属,分别与足量等浓度的盐酸反应(已知甲、乙在生成物中化合价均为+2),生成氢气的质量和反应时间的关系如图所示,其中不正确的是( )
A.甲、乙两种金属中较活泼的是甲
B.产生氢气的速率:甲>乙
C.生成氢气的质量:甲>乙
D.相对原子质量较大的是甲
金属与酸反应的图像问题
D
4.(2025揭阳二模)小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图甲实验,分别将形状、体积相同的Mg、Cu、Zn、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中,再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸,利用压强传感器采集数据,得到图乙所示的压强变化情况。下列有关说法错误的是( )
C
A.五种金属中Mg的金属活动性最强
B.Zn与稀盐酸反应产生H2速率比M快
C.Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少
D.反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R
甲 测定压强变化的装置
乙 压强变化曲线
金属越活泼,金属与酸反应到达反应终点用时越短。压强越大,说明生成的气体量越多,则反应消耗的盐酸越多。
5.下列各组物质不能验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀硫酸
B.ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液
C.Zn、FeSO4溶液、Cu
D.Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
金属活动性强弱的探究
D
6.小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni),他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
(1)[查阅资料] 镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式: 。
(2)[猜想与假设] 根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出猜想:
猜想①:Fe>Ni>Cu;
猜想②: 。
Ni>Fe>Cu
(3)[实验探究] 把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。证明 (填“猜想①”或“猜想②”)成立。
(4)[拓展延伸] 用铜片、NiSO4溶液和 ,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
猜想①
铁片
(1)比较两种金属的活动性有两种方案:①分别使两种金属与相同的酸作用,反应越剧烈,活动性越强;②用一种金属与另一种金属的化合物溶液作用,能反应,则单质中金属的活动性更强。
(2)比较三种金属(假设A>B>C)的活动性时,可设计“两金夹一盐(即单质A、C分别与B的化合物溶液反应)”或“两盐夹一金(即单质B分别与A、C的化合物溶液反应)”的方案;若有H前金属,也可直接用酸比较或分组后按两种金属的活动性比较法设计。
7.(2023齐齐哈尔)将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下列说法正确的是( )
A.若滤液为无色溶液,则滤渣中一定含有镁
B.若向滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,则滤渣中一定含有银和铜
C.若滤液为蓝色溶液,则滤液中至少含有三种金属离子
D.若加入镁的质量为2.4 g,则滤渣的质量一定大于2.4 g
金属与金属化合物混合溶液反应后的滤液、滤渣的判断
D
当向两种或多种金属的化合物溶液中加入一种金属时,最不活泼的金属先从溶液中被置换出来;当两种或多种金属与一种金属化合物溶液同时混合时,最活泼的金属先发生置换反应。即金属活动性相差越大,置换反应越易发生。
1.(2025广东)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是( )
A.丝绸 B.瓷器
C.玉器 D.铁器
2.(2025宜宾)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的( )
A.导热性 B.延展性
C.导电性 D.抗腐蚀性
D
B
3.(2025湖南)金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是( )
A.纯铜的硬度比黄铜的大
B.钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C.铁制品刷漆可防止生锈
D.回收废旧金属可实现资源再利用
4.(2024苏州)下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
A
B
5.(2023广东)下列实验设计能达到实验目的的是( )
D
实验 目的 探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究铁锈蚀的条件 验证MnO2
的催化
作用
实验 设计
选项 A B C D
6.(2024滨州)下列各组试剂不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是( )
A.CuSO4溶液、Fe、Ag
B.FeSO4溶液、稀硫酸、Cu、Ag
C.AgNO3溶液、稀硫酸、Fe、Cu
D.AgNO3溶液、FeSO4溶液、Cu
7.(2025山西)分析下列实验过程的相关信息,推理判断正确的一项是( )
A.操作2是过滤
B.固体X是纯铜
C.反应中溶液颜色没有变化
D.铁的金属活动性比铜强
B
D
8.(2025陕西改编)将一定量铁粉加入含有 Cu(NO3)2 和AgNO3两种溶质(除水以外的物质)的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是( )
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
B
9.[传统文化] (2024广东改编)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。书中记载了银朱的制备过程,如图所示。
(1)水银属于 (填“金属”或“非金属”)单质。
(2)“研磨”时,水银与石亭脂充分反应生成银朱,化学方程式为 ,有剩余的反应物是 。
(3)“加热”时,银朱 (填“升华”或“凝华”),再经“蘸水擦盏”形成粉末贴于泥罐内壁,达到银朱从混合物中 的目的。
(4)为使燃烧更充分,可采取的措施是 (写一条)。
金属
石亭脂
升华
分离提纯
鼓入充足的氧气(合理即可)
10.[传统工艺] (2024山西)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷淀,毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图(已知:Zn的冶炼温度为904 ℃,
Zn的沸点为907 ℃)。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因:
。
增大反应物的接触面,使反应更充分
+2
物理变化
锌的金属活动性
比铁和铜强
11.(2024长春)实验是化学研究的重要手段。图甲为教材中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 min,改进后的装置如图乙所示(夹持装置已略去)。
(1)图甲实验中,对比 (填字母)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图乙实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图乙实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图乙实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处: (答一条即可)。
AB
U形管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈
氧气浓度较大
未能探究铁生锈是否与氧气有关
12.(2024广东)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。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。
图1
(1)Fe2O3中铁元素的化合价是 ,铁、氧元素的质量比为 。
+3
7∶3
(2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式: 。
ⅰ.以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至 10分钟,提取铁的质量为 g。
图2
2.58
ⅱ.我国每年产生赤泥约9 000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理
9 000万吨赤泥,理论上可提取铁 万吨。
ⅲ.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
(写一种)。
1 890
产物是水,
不会加剧温室效应(合理即可)(共25张PPT)
6.4 金属的腐蚀
一、探究铁制品锈蚀的原因
1.铁锈蚀的原因
铁在空气中容易氧化,据此推断,铁的生锈必然跟 有关;在潮湿的环境或在海水浸泡下,铁锈蚀的现象更加严重,由此推测:铁的生锈还可能与 、 有关。
2.铁锈蚀的条件
铁在 和 等物质存在的条件下,发生复杂的化学反应,生成铁锈。
氧气
水分
盐分
氧气
水
二、金属保护
1.保护金属资源的途径
(1)从资源的采掘与开发方面:有计划、合理地开采资源;积极进行金属代用品的开发研究;加强废旧金属的回收和再利用等。
(2)从保护金属材料和制品方面: 。
2.防止铁生锈的措施
常见的防锈措施有以下几种:
(1)保持铁制品表面的 。
防止锈蚀
洁净和干燥
(2)建立保护层
①在铁制品表面 、 、搪瓷等。
②在铁制品表面镀上一层 。
③用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈,如烤蓝。
(3)改变金属内部结构:制成合金,如不锈钢等。
涂油
喷漆
耐腐蚀的金属
许多金属都易生“锈”,但“锈”的结构不同,成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”,铜锈即铜绿,其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
铝制品在空气中表面会形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜能防止里面的金属继续被腐蚀。但铁生锈不但不会阻止钢铁制品与空气和水接触,还会把空气和水保留在铁制品表面,加速腐蚀,所以,钢铁生锈后,应及时除掉铁锈并进行防锈处理。
知识点一 探究铁制品锈蚀的原因
1.(2025黄江模拟)某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究,设计的实验如图所示,一周后观察,下列说法错误的是( )
A.①和②中的铁钉无明显变化,③中的铁钉明显生锈
B.②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,甲处锈蚀最严重
D.探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触
解析:①中铁钉由于缺水而不易生锈;②中的蒸馏水事先煮沸后迅速冷却,水中溶解的氧气被除去,铁钉与空气隔绝,也不易生锈;③中铁钉既可与水接触,又可与空气接触,比①和②中铁钉更易生锈,其中乙处因同时与空气、水接触,所以最易生锈。
答案:C
如图是有关化学实验的装置及操作。
① ② ③ ④
根据实验探究铁钉锈蚀的条件。一段时间后,对比①②③证明铁钉生锈的主要条件是与
直接接触;对比 (填序号)证明食盐能加快铁钉的锈蚀。
空气、水
③④
知识点二 金属保护
2.金属资源是不可再生的资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( )
A.大力开采矿物以保障金属材料的供应
B.提高废旧金属的回收利用率
C.在铁制品上刷漆、涂油等防止铁锈蚀
D.用特种塑料代替金属制造机器零部件
解析:金属矿物要有计划、合理地开采才能保护金属资源,A错误;提高废旧金属的回收利用率可节约金属资源,减少冶炼时的能源消耗及环境污染,B正确;在铁制品表面涂油、刷漆可隔绝铁与空气、水的接触,从而防止铁制品生锈,C正确;用特种塑料代替金属制造机
器零部件可节约金属资源,D正确。
答案:A
1.(2025三水质检)金属锈蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件下,铁钉的锈蚀速率最快的是( )
B
A B C D
2.下列措施中,不能防止铁制品锈蚀的是( )
A.喷涂油漆
B.打磨光亮放置在空气中
C.镀铬
D.制成不锈钢
3.下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A.防止金属锈蚀
B.寻找金属的代用品
C.回收利用废旧金属
D.肆意开采金属矿物
B
D
4.如图所示,某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
a b c
(1)四天后, (填字母)试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是 。
a
铁与氧气、水充分接触
1.铁锈的主要成分是( )
A.单质铁
B.铁和氧气的混合物
C.氧化铁
D.四氧化三铁
C
2.铁钉在钉入木制品时,有经验的木匠师傅习惯用水将铁钉湿润,你认为这样做的主要目的是( )
A.使铁钉更容易钉入木制品
B.使钉入的铁钉更易生锈,防止脱落
C.防止铁钉生锈而腐蚀
D.增大铁钉钉入时的摩擦力
3.(2024滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
B
A
4.探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。如图所示对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是( )
A.甲和乙:水
B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气
D.甲和丁:水
D
5.用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是
( )
查阅资料:NaOH溶液能吸收CO2气体,NaOH固体能吸收水分和CO2气体。
A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀
C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈
D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
C
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
6.[项目式学习] (2024湖南)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
试管
氧气和水
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有
(写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
在铁制品表面涂油
(或刷漆等)
7.[科学思维—控制变量法] 某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素,进行如下实验(点燃操作已略去)。下列说法错误的是( )
A.对比①③可知:水是铁丝生锈的条件之一
B.对比①②可知:氧气是铁丝生锈的条件之一
C.对比②③可知:氧气是铁丝燃烧的条件之一
D.对比③④可知:铁丝形状能影响铁丝的燃烧
B
8.(2025南海模拟)如图所示,将足量的铁粉用水均匀地粘在试管内壁上,将试管倒立在装有水的烧杯中,实验过程中,观察到试管内液面缓慢上升。下列分析错误的是( )
A.水能进入试管的最大体积约为试管容积的五分之一
B.该铁粉在试管内发生了氧化反应
C.该实验可以验证空气的组成不是单一的
D.如果把铁粉改为木炭粉,两者的现象完全相同
D
9.走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是( )
A.铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B.青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
C.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
D.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
C
10.[科学探究与实践] 某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
[知识回顾] 铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
(2)铁锈的颜色是 。
红褐色(或棕褐色或红棕色或红色)
[实验探究] 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)A、B、D对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是
。
除去水中溶解的氧气,防止干扰实验
氧气和水(或O2和H2O)
C中的铁钉与氧气和水更充分接触(或C中的铁钉接触的氧气量
比D中的多)
[拓展探究] (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保持恒温,理由是 。
②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
防止温度变化影响气体压强的测定(共30张PPT)
实验 现象 化学方程式
铝丝浸入硫 酸铜溶液中 铝丝表面覆盖一层 色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色
第2课时 金属与金属化合物溶液的反应 金属活动性顺序
一、金属与金属化合物溶液的反应
红
铁丝浸入硫 酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层 色物质,溶液由 色变为 色
铜丝浸入硫 酸铝溶液中 铜丝表面 ,溶液颜色无变化 —
红
蓝
浅绿
无明显现象
二、置换反应
1.定义:由一种单质与一种 反应,生成另一种单质与另一种 的反应。
2.特点:单换单。
3.通式:A+BC AC+B。
化合物
化合物
三、金属活动性顺序
1.常见金属的活动性顺序
2.应用
(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性就越 。
(2)排在氢 的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,而排在氢 的金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气。
(3)活动性 的金属可以把活动性 的金属从其 中置换出来。
强
前面
后面
强
弱
化合物溶液
金属活动性是指金属原子在溶液中失去电子的能力。在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属在溶液中越容易失去电子变成离子,活动性越强。
验证三种金属的活动性时,可采取“三取中”的方法一次性完成验证。若排在中间的金属选用单质,则两边的金属选用它们的化合物溶液;若排在中间的金属选用化合物溶液,则两边的金属选用单质。
知识点一 金属与金属化合物溶液的反应
1.(2024三乡模拟)向一定量的硫酸铜溶液中加入足量铁粉,下列图像中能正确反映对应变化关系的是( )
解析:铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁。在反应中铁和硫酸铜的质量不断减少,铜和硫酸亚铁的质量由0逐渐增大;当反应结束后,各物质的质量不再改变。图A中铜起始质量不为0且质量减少,A错误;图B中铁的质量不变,B错误;图C中铜的起始质量应为零,C错误;图D中硫酸铜的质量逐渐减少,当反应结束后全部被消耗,质量为0,D正确。
答案:D
1.(2024重庆A)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是( )
①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的物质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质
A.①④ B.②③
C.①②④ D.②③④
A
知识点二 置换反应
2.下列化学方程式符合事实、书写及反应类型均正确的是( )
答案:C
2.下列反应中属于置换反应的是( )
A
知识点三 金属活动性顺序
3.(2025汕头模拟)现有X、Y、Z三种金属,只有X在自然界中主要以单质形式存在;若把Y、Z分别放入硫酸铜溶液中,Y表面有铜析出,而Z没有变化。则这三种金属的活动性由弱到强的顺序为( )
A.Y、Z、X B.Y、X、Z
C.X、Y、Z D.X、Z、Y
解析:由题意可知,X、Y、Z三种金属中只有X在自然界中主要以单质形式存在,说明X的活动性最弱;把Y、Z分别放入硫酸铜溶液中,Y表面有铜析出,而Z没有变化,说明金属的活动性Y>铜>Z,故三种金属的活动性由弱到强的顺序为X、Z、Y。故选D。
答案:D
3.(2024临夏)金属镍(Ni)在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探
究镍、锌、铜的金属活动性顺序,小明做了如图所示的实验,发现A试管中镍丝表面无现象,B试管中镍丝表面出现红色物质,则三种金属活动性由强到弱的顺序是( )
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni
C.Zn、Ni、Cu D.Cu、Ni、Zn
C
1.下列金属活动性最强的是( )
A.铝 B.镁
C.铁 D.铜
2.下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是( )
A.Al B.Fe
C.Zn D.Ag
B
D
3.下列反应中,属于置换反应的是( )
D
4.向Cu(NO3)2溶液中分别加入金属X、Y,反应一段时间后在X表面有亮红色物质析出,Y表面无明显变化,则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.Cu>X>Y B.X>Cu>Y
C.X>Y>Cu D.Y>Cu>X
B
1.下列金属中,金属活动性最强的是( )
A.K B.Zn C.Cu D.Ag
2.下列各组物质恰好完全反应,所得溶液的颜色为无色的是( )
A.锌和稀硫酸 B.铁和稀硫酸
C.铁和硫酸铜 D.铜和硝酸银溶液
A
A
3.[古代文献] (2024湖北)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是( )
A.“打成薄片”增大了反应物的接触面
B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
C
4.现有铁、铜两种金属,下列哪一种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序( )
A.稀盐酸
B.硫酸铜溶液
C.氯化亚铁溶液
D.硫酸锌溶液
D
5.为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是( )
A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B.实验②中发生的反应是2Ag+CuSO4 Ag2SO4+Cu
C.实验①中溶液质量逐渐增大
D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
A
6.下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是( )
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸
B.FeSO4溶液、Cu、Ag
C.Fe、CuSO4溶液、Ag
D.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
C
7.[传统文化] 探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银币、铜币、铁币等。小民同学家里收藏了一枚古币,它可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验:
①如图甲,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图乙,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
铁币
铁的金属活动性强于铜和银
③《天工开物》记载“铁质贱甚”,写出一个由铁得到铜的化学方程式:
。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是① ;② 。
便于携带
稀缺性
8.(2024齐齐哈尔)将一定质量的铁粉放入硝酸锌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( )
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
B
9.某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性,进行如图所示探究实验。下列有关实验的说法不正确的是( )
A.甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
B.通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C.若a是Zn,b是CuSO4溶液,即可实现实验目的
D.若a是Fe,b是CuSO4溶液,则无须甲试管的实验也能实现实验目的
C
10.利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:水的作用是 。
实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是
。
(2)实验二:两个反应均生成了 (填物质名称)。为比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度考虑,应:①加入同样大小的铁片和铝片;②
。
(3)实验三:反应的化学方程式为 。
防止生成的高温熔融物溅落,使瓶底炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气,使
氧气浓度不足,不能支持铁丝燃烧
氢气
加入等体积、等浓度
的稀盐酸
再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,补全下表。
实验步骤(可用图示) 实验现象 实验结论
(或取少量硫酸亚铁溶液于试管中,伸入铜丝与溶液反应,合理即可) 无明显变化(共28张PPT)
6.3 金属矿物与金属冶炼
一、金属与金属矿物
1.金属在自然界中的存在状态
除了少数很不活泼的金属,如 、 、银能以单质形态存在,绝大多数金属都是以 形态存在于矿物中。
2.常见金属元素在地壳中的含量最多的是 ,其次是 。
金
铂
化合物
铝
铁
3.常见的金属矿物
(1)常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分 )、磁铁矿(主要成分 )、黄铁矿(主要成分 )。
(2)常见的铝矿石有铝土矿,其主要成分为 。
(3)常见的铜矿石有孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(主要成分 )。
Fe2O3
Fe3O4
FeS2
Al2O3·nH2O
Cu2O
二、铁的冶炼
1.一氧化碳还原氧化铁实验
(1)实验装置(如图)
(2)实验步骤
①连接仪器,检查装置气密性;
②装入试剂并固定;
③ ;
④先点燃酒精灯,后点燃酒精喷灯,酒精喷灯给氧化铁加热(酒精喷灯的温度比酒精灯的温度要高,因此该反应的条件是 );
⑤停止加热, 直至装置冷却至室温。
通入一氧化碳
高温
继续通入一氧化碳
(3)现象: 色氧化铁粉末变为 色,澄清石灰水 ,导管末端有
色火焰产生。
(4)化学方程式
硬质玻璃管中反应的化学方程式: 。
试管中澄清石灰水变浑浊的原因:Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O。
产生蓝色火焰的化学方程式: 。
红棕
黑
变浑浊
蓝
(5)尾气处理:产生的尾气中含有CO,直接排放会污染空气,应用燃烧或气球收集的方法
处理。
2.工业炼铁
(1)主要设备: 。
(2)原料: 、 、石灰石、热空气等。
高炉
铁矿石
焦炭
依据金属在自然界中的存在状态可判断金属的活动性强弱。以单质形式存在的金属,活动性弱;以化合物形式存在的金属,活动性强。
冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则:所需提炼金属的含量高;矿石在冶炼过程中对环境污染小。因此一般选择赤铁矿或磁铁矿来炼铁。
CO先通后撤,酒精喷灯后点先灭。前者颠倒会爆炸,后者颠倒会氧化。
(3)原理:在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的CO把铁从 中还原出来。有关的化学方程式:
(4)产品:生铁。
3.生铁和钢
生铁和钢都是 和碳形成的合金。生铁的含碳量(约为 )比钢的含碳量(约为 )要高;生铁 ,不利于加工,所以要将更多的生铁冶炼为硬而韧、有弹性的钢。
铁矿石
铁
2%～4.3%
0.03%～2%
硬而脆
三、含杂质物质的化学方程式计算
1.公式
2.计算步骤
(1)将样品的质量换算成纯物质的质量。
(2)将纯物质的质量代入化学方程式进行计算。
(3)将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的质量。
工业上炼铁的过程中,焦炭的作用有两个:一是通过燃烧为炼铁提供热量;二是与生成的二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳。
不纯物质、纯物质和纯度之间的关系如下:
知识点一 铁的冶炼
1.(2025恩平模拟)如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置,以下说法错误的是( )
A.实验开始时应先通入一氧化碳,目的是排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红棕色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯,目的是燃烧未反应的一氧化碳,防止污染环境
解析:由于氧化铁是红棕色的,铁粉是黑色的,则硬质玻璃管内的现象是红棕色粉末变成黑色。
答案:C
(2025高要期末)下列关于工业炼铁的叙述中错误的是( )
A.使用的设备是高炉
B.主要原料是铁矿石、石灰石、焦炭和热空气等
C.主要原理为2Fe2O3+3C 4Fe+2CO2↑
D.主要产物是生铁
C
知识点二 含杂质物质的化学方程式计算
2.100 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.56 t B.58.3 t
C.70 t D.72.9 t
答案:B
1.用下列矿石冶炼金属时,对环境造成的危害最大的是( )
A.黄铁矿(主要成分是FeS2)
B.铝土矿(主要成分是Al2O3)
C.菱铁矿(主要成分是FeCO3)
D.赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
A
2.如图是模拟工业炼铁的实验,下列叙述正确的是( )
A.甲中的反应是置换反应
B.甲中硬质玻璃管内红棕色固体变为银白色
C.用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
D.实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却
D
3.根据Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2的反应原理,工业上可用来冶炼铁。现用100 t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。请回答下列问题,写出必要的计算过程。
(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是多少
解:(1)铁矿石中含四氧化三铁的质量是100 t×46.4%=46.4 t。
答:(1)铁矿石中含四氧化三铁的质量是46.4 t;
(2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在以下四种矿石中,可用于炼铁的是( )
A.赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
B.炉甘石(主要成分是ZnCO3)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3·nH2O)
D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
A
2.下列关于生铁和钢的说法中,正确的是( )
A.生铁的主要成分是碳
B.不锈钢抗腐蚀性能比纯铁好,但其硬度比纯铁小
C.生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量不同
D.生铁的硬度大,钢的硬度却很小
C
A.X的化学式为CO2
B.反应②属于置换反应
C.反应后固体质量都减少
D.反应②中各元素的化合价都发生了改变
D
4.如图是用CO还原氧化铁实验的部分装置,关于该实验的说法错误的是( )
A.实验过程中先通CO,后对氧化铁加热
B.在反应后的固体产物中加稀盐酸时会产生气泡
C.可用酒精灯的火焰烧掉反应剩余的CO
D.红棕色固体全变成黑色后,先停止通CO,后停止加热
D
5.已知反应Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,向装有20 g Fe2O3的硬质玻璃管中通入CO,加热反应一段时间后,测得玻璃管中剩余固体质量为15.2 g,则下列说法正确的是( )
A.该反应中,CO是氧化剂
B.反应生成铁的质量为15.2 g
C.反应生成CO2的质量为16.5 g
D.参加反应的Fe2O3占原总质量的80%
D
6.[创新实验] (2025虎门模拟)如图所示是CO还原氧化铁的微型实验装置(夹持仪器等省略),已知:HCOOH H2O+CO↑,下列说法不正确的是( )
A.实验中所需CO可现制现用
B.此装置可节约试剂,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.热浓硫酸在反应前后的性质不变
D
7.我国冶铜文明源远流长,凝聚了劳动人民的智慧。
Ⅰ.冶铜的起源
(1)自然界中存在少量铜单质,古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈,所得铜锈与自然界中的孔雀石颜色相近,进而探索使孔雀石转变为铜单质的途径。铜锈和孔雀石的主要成分均为Cu2(OH)2CO3。
②孔雀石呈翠绿色,易被发现和识别,这利用的是孔雀石的 (填“物理”或“化学”)性质。
H2O
物理
Ⅱ.冶铜的发展
(2)用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应,该反应体现了木炭的
性。
还原
(3)用铜矿石与锡石冶铜,可得到硬度大于铜的铜锡合金。铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是 。
②铜锡合金属于 (填“合成”或“金属”)材料。
曲线a
金属
(4)随着冶铜技术的提高,辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶铜逐渐兴起。Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为 (用最简整数比表示)。
Ⅲ.冶铜的创新
(5)“胆水炼铜”是我国首创的冶铜方法,开创了湿法冶金的先河,其原理是用铁与硫酸铜溶液反应,写出该反应的化学方程式: 。
4∶1
