2019年九年級化學下冊 第八單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護課件 新人教版.ppt

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知識點一鐵的冶煉,1.金屬資源的存在及存在形式,特別提醒“沙里淘金”,說明金在自然界中以單質(zhì)形式存在。,2.幾種常見礦石的名稱和主要成分,特別提醒冶煉金屬時,選擇礦石應遵循的原則是:(1)所需提煉金屬的含量高;(2)礦石中含對環(huán)境有害的元素少;(3)冶煉途徑能夠盡可能簡便。,3.一氧化碳還原氧化鐵(1)實驗裝置,圖8-3-1,(2)實驗步驟:①檢查裝置的氣密性;②裝入藥品并固定裝置;③向玻璃管內(nèi)通入CO氣體;④加熱氧化鐵;⑤停止加熱;⑥停止通入CO氣體。,(3)實驗現(xiàn)象:紅色粉末逐漸變成黑色;澄清的石灰水變渾濁;尾氣燃燒產(chǎn)生藍色火焰。(4)化學方程式:①3CO+Fe2O32Fe+3CO2(玻璃管中);②CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(試管中);③2CO+O22CO2(導管末端)。(5)實驗結(jié)論:紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵,同時生成二氧化碳。,特別提醒一氧化碳還原氧化鐵的裝置可進行如下改進,該裝置既處理了尾氣,又節(jié)約了燃料。,圖8-3-2,4.工業(yè)上鐵的冶煉(1)主要設備:煉鐵高爐。(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等。(3)發(fā)生的主要反應①產(chǎn)生還原劑:C+O2CO2;CO2+C2CO。②生成生鐵:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。,例1(2018江蘇蘇州一模)根據(jù)下列實驗裝置圖,以下說法中錯誤的是()圖8-3-3A.實驗開始先通一會兒CO,再用酒精噴燈加熱B.a處固體由黑色逐漸變?yōu)榧t棕色,C.反應過程中可觀察到b處的澄清石灰水變渾濁D.CO有毒,通常在c處將其點燃或用氣囊收集以防止污染空氣,解析實驗開始先通一會兒一氧化碳,再用酒精噴燈加熱,目的是排盡玻璃管中的空氣,防止發(fā)生爆炸;一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,實驗進行一段時間后,玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑;反應有二氧化碳生成,反應過程中可觀察到b處的澄清石灰水變渾濁;一氧化碳有毒,通常在c處將其點燃或用氣囊收集以防止污染空氣。,答案B,知識點二含雜質(zhì)物質(zhì)的計算,1.原理化學方程式所表達的物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系都是參加反應的純物質(zhì)間的關(guān)系。如果有雜質(zhì),先要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。,2.公式(1)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=100%(2)某物質(zhì)的質(zhì)量=混合物的總質(zhì)量該物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(3)混合物的總質(zhì)量=,3.計算步驟(1)將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量;(2)將純凈物的質(zhì)量代入化學方程式進行計算。,例2(2018山西二模)(1)某鋼鐵廠每天需消耗5000t含F(xiàn)e2O376%的赤鐵礦石,理論上該廠可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)鐵礦石的種類很多,除赤鐵礦石外,常見的還有磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)等,工業(yè)上一般不用黃鐵礦來煉鐵,其原因是。,解析(1)5000t赤鐵礦中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為5000t76%=3800t,根據(jù)氧化鐵與一氧化碳反應的化學方程式,由氧化鐵的質(zhì)量可以計算鐵的質(zhì)量,從而可以計算含鐵98%的生鐵的質(zhì)量。(2)用于冶煉鐵的鐵礦石的選擇原則是含鐵量高,不含或含有較少有害元素等。,答案(1)5000t赤鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為5000t76%=3800t設該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是x3CO+Fe2O32Fe+3CO21601123800t98%x=x=2714.3t答:理論上該廠可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是2714.3t。(2)黃鐵礦含鐵量低;含有對環(huán)境有害的元素硫(或在冶煉過程中會產(chǎn)生有毒氣體二氧化硫,污染環(huán)境),知識點三金屬資源的保護,1.鐵制品的銹蝕(1)條件:與空氣中的氧氣和水同時接觸。(2)鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O,結(jié)構(gòu)疏松,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)被銹蝕。特別提醒鋼鐵的銹蝕速率受外界環(huán)境的影響,會隨著環(huán)境溫度升高、濕度增大、酸性增強而變快。,2.防止鐵銹蝕的方法,3.保護金屬資源,例3建設絲綢之路經(jīng)濟帶,中國高鐵走出國門。鐵是應用最廣泛的金屬。圖8-3-4,(1)為了探究鐵生銹的條件,進行了如圖8-3-4(略去其中的夾持裝置)所示的三個對比實驗。一段時間后,甲中鐵絲發(fā)生銹蝕且試管中液面上升,乙和丙中均無明顯現(xiàn)象。由此得出鐵絲銹蝕的過程,實際上是鐵絲與發(fā)生化學反應的過程。(2)鐵制品在下列情況:①潮濕空氣中、②部分浸入食鹽水中、③干燥的空氣中,最易生銹的是(填序號)。,解析(1)甲中鐵絲與水和氧氣同時接觸,發(fā)生銹蝕;乙中鐵絲不與氧氣接觸,丙中鐵絲不與水接觸,乙、丙中鐵絲均不發(fā)生銹蝕,說明鐵生銹必須與水和氧氣同時接觸。(2)食鹽水會加快鐵的銹蝕。,答案(1)氧氣和水(2)②,題型一煉鐵原理的實驗探究,例1(2018山東臨沂質(zhì)檢)某化學小組利用如圖8-3-5所示裝置(部分裝置已略去)進行了如下實驗探究:圖8-3-5,X為一氧化碳,Y為氧化鐵粉末。實驗開始時先緩緩通入一氧化碳,一段時間后加熱硬質(zhì)玻璃管甲,待反應完全后停止加熱,仍繼續(xù)通一氧化碳直到甲冷卻為止。(1)在實驗過程中,觀察到甲中的現(xiàn)象是。(2)甲中發(fā)生反應的化學方程式為。(3)乙中石灰水變渾濁,發(fā)生反應的化學方程式為。(4)需要對尾氣進行處理,其原因是。,解析(1)一氧化碳具有還原性,能將氧化鐵還原為鐵,所以在實驗過程中,觀察到甲中的現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色。(2)一氧化碳具有還原性,能和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳。(3)二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀與水,所以乙中澄清石灰水變渾濁。(4)一氧化碳有毒,會污染空氣,所以需要對尾氣進行處理。,答案(1)紅棕色粉末變?yōu)楹谏?2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O(4)CO有毒,會對環(huán)境造成污染,點撥一氧化碳還原氧化鐵的實驗需注意“一通、二點、三滅、四?！?即先通一氧化碳,后點燃酒精噴燈加熱;實驗完畢后,先熄滅酒精噴燈,待硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫時停止通一氧化碳。,題型二金屬銹蝕條件的探究,例2某學習小組用相同的光亮鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關(guān),設計的實驗如圖8-3-6所示:,圖8-3-6,(1)一周后觀察,試管①和③中的鐵釘無明顯變化,試管②中的鐵釘明顯生銹。探究發(fā)現(xiàn)鐵生銹的主要條件是鐵與直接接觸,其中試管②中鐵釘?shù)腁、B、C三處中處銹蝕最嚴重。,(2)試管①中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是。(3)沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢的原因是。,解析(1)由實驗裝置及“試管①和③中的鐵釘無明顯變化,試管②中的鐵釘明顯生銹”,可推測鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果;試管②中鐵釘?shù)腁、B、C三處中,B處最易生銹。(2)試管①中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是除去溶解在水中的氧氣。(3)沙漠地區(qū)的空氣干燥,所以鐵制品銹蝕較慢。,答案(1)氧氣和水B(2)除去水中的氧氣(3)空氣干燥,點撥探究金屬銹蝕的條件通常采用控制變量法設計對比實驗來進行。解題時應注意找準對比實驗中的變量。,易錯點對工業(yè)煉鐵與實驗室“煉鐵”區(qū)分不清,例(2018山東淄博淄川一模)化學興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理(根據(jù)需要,酒精燈可加網(wǎng)罩)。甲,乙圖8-3-7(1)乙中高爐煉鐵時焦炭的作用是。(2)裝置甲煉得的鐵與裝置乙煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是。(3)甲、乙兩裝置中共同發(fā)生的化學反應是,(用化學方程式表示)。,解析(1)工業(yè)煉鐵時,焦炭燃燒放出熱量,其作用之一是提供熱量;焦炭與二氧化碳反應生成一氧化碳氣體,其作用之二是生成煉鐵所需的還原劑。(2)裝置甲煉得的鐵是純鐵,裝置乙煉出的是生鐵。(3)甲、乙兩裝置中共同發(fā)生的化學反應是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳。,答案(1)提供熱量,生成具有還原性的氣體一氧化碳(2)甲中煉得的鐵不含碳,乙中煉得的鐵含有碳(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,糾錯點睛高爐煉鐵過程中,焦炭在高爐中與通入的空氣反應生成二氧化碳,同時放出熱量,熱的二氧化碳又與焦炭反應生成一氧化碳,一氧化碳再與鐵礦石在高溫條件下反應。,知識點一鐵的冶煉,1.用下列礦石冶煉金屬時,排放的廢氣容易引起酸雨的是()A.輝銅礦(主要成分Cu2S)B.赤鐵礦(主要成分Fe2O3)C.磁鐵礦(主要成分Fe3O4)D.鋁土礦(主要成分Al2O3),答案A酸雨主要是向空氣中排放過量的二氧化硫、氮氧化物造成的,故選A。,2.(2018河南洛陽洛寧三模)根據(jù)實驗裝置圖,以下說法中正確的是()圖8-3-1A.a中固體由黑色逐漸變?yōu)榧t棕色B.該實驗可驗證CO的氧化性,C.實驗結(jié)束后應先停止加熱,待玻璃管冷卻后再停止通COD.在整個實驗過程中,c處的尾氣可不做處理直接排放到空氣中,答案C一氧化碳具有還原性,與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,a中固體由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?該實驗可驗證CO的還原性;實驗結(jié)束后應先停止加熱,待玻璃管冷卻后再停止通CO,以防生成的鐵再次被氧化;一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染環(huán)境,c處的尾氣不能直接排放到空氣中。,知識點二含雜質(zhì)物質(zhì)的計算,3.某赤鐵礦樣品中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分數(shù)為80%,則赤鐵礦樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為()A.80%B.56%C.20%D.無法確定,答案BFe2O3中Fe的質(zhì)量分數(shù)為100%=70%,則赤鐵礦樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%70%=56%。,4.(2018山東德州慶云一模)若要生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵100t,需要含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少?(要求寫出計算過程,計算結(jié)果保留到小數(shù)點后1位),答案設需要含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質(zhì)量為xFe2O3+3CO2Fe+3CO216011260%x100t(1-4%)=x≈228.6t答:需要含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質(zhì)量是228.6t。,解析根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,由鐵的質(zhì)量可以計算氧化鐵的質(zhì)量,從而可以計算含氧化鐵60%的赤鐵礦石的質(zhì)量。,知識點三金屬資源的保護,5.潔凈的鐵釘在下列情況下最容易生銹的是()A.干燥的空氣中B.潮濕的空氣中C.浸沒在自來水中D.浸沒在植物油中,答案B在干燥的空氣中,鐵與水不接觸,不易生銹;在潮濕的空氣中,鐵與水和空氣同時接觸,易生銹;浸沒在自來水中,氧氣濃度較小,不易生銹;浸沒在植物油中,鐵與氧氣和水都不接觸,不易生銹。,6.圖8-3-2為某化學興趣小組同學設計的觀察鐵制品銹蝕的實驗裝置,下列敘述正確的是()圖8-3-2①一段時間后,鐵絲會由下至上出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象②一段時間后,水面處鐵絲銹蝕最嚴重③一段時間后,塑料瓶會膨脹,因為鐵生銹要放熱④一段時間后,塑料瓶會變癟,因為鐵生銹要消耗氧氣,A.①③B.②④C.②③D.①④,答案B鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水共同接觸,當鐵周圍缺少水或缺少氧氣時,鐵便不易生銹,①錯誤;該實驗在一段時間后,水與空氣的界面處鐵絲銹蝕最嚴重,②正確;因為鐵生銹要消耗氧氣,使瓶內(nèi)壓強變小,因此塑料瓶變癟,④正確;鐵生銹屬于緩慢氧化反應,放出的熱量不足以使塑料瓶膨脹,③錯誤。,7.下列做法中,不利于保護金屬資源的是()A.過度開采金屬礦物B.尋找金屬代用品C.防止金屬的腐蝕D.回收易拉罐,答案A過度開采金屬礦物,會造成金屬資源的浪費,不利于保護金屬資源;尋找金屬代用品、防止金屬的腐蝕及回收易拉罐都是有利于保護金屬資源的有效措施。,1.(2017廣西南寧二模)人類使用材料的歷史就是人類的進步史。下列物品的主要材質(zhì)在自然界以單質(zhì)形式存在的是()A.青銅器B.鑄鐵寶劍C.黃金首飾D.鋁制炊具,答案C金的化學性質(zhì)穩(wěn)定,在自然界中主要以單質(zhì)形式存在;而銅、鐵和鋁都以化合物的形式存在。,2.下列有關(guān)工業(yè)煉鐵的敘述中,不正確的是()A.煉鐵用的設備是高爐B.煉鐵的原料是焦炭、石灰石、鐵礦石C.煉鐵得到的生鐵仍為混合物D.煉鐵是用空氣中的氧氣將鐵礦石中的雜質(zhì)氧化除去,答案D工業(yè)煉鐵的主要設備為高爐;工業(yè)煉鐵的主要原料為鐵礦石、焦炭和石灰石等;工業(yè)煉鐵的主要產(chǎn)物為生鐵,是一種鐵合金,屬于混合物;工業(yè)煉鐵的主要原理是利用一氧化碳的還原性還原出鐵礦石中的鐵。,1.以下是探究鐵生銹條件的實驗,有關(guān)該實驗的說法中正確的是()圖8-3-3A.甲試管中的鐵釘最先生銹,水面附近的部分銹蝕最嚴重B.甲、乙、丙試管中的三根鐵釘都不會生銹,C.甲和丙對比可得出鐵生銹的條件之一是氧氣D.甲和乙對比可得出鐵生銹的條件之一是水,答案A甲試管中的鐵釘既與氧氣接觸,又與水接觸,所以最先銹蝕,且水面附近的部分銹蝕最嚴重;甲試管中的鐵釘發(fā)生了銹蝕,而乙試管中的鐵釘只與水接觸、丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸,不會發(fā)生銹蝕;丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸,沒有銹蝕,甲和丙對比可得出鐵生銹的條件之一是水;乙試管中的鐵釘只與水接觸,沒有銹蝕,甲和乙對比可得出鐵生銹的條件之一是氧氣。,2.(2018江蘇江陰期中)如圖8-3-4所示,小文同學利用長柄W型玻璃管完成了一氧化碳與氧化鐵的反應。已知:甲酸在熱濃硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有關(guān)實驗的說法中錯誤的是()圖8-3-4A.燈罩的作用是集中火焰,提高酒精燈火焰的溫度B.A處可觀察到的實驗現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色,C.A處發(fā)生的反應中,一氧化碳奪取氧化鐵中的氧,發(fā)生還原反應D.該微型實驗具有藥品用量少、清潔環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點,答案C一氧化碳還原氧化鐵的反應條件是高溫,燈罩的作用是集中火焰,提高酒精燈火焰的溫度;在高溫的條件下,一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,A處可觀察到紅棕色粉末變成黑色;A處發(fā)生的反應中,一氧化碳奪取氧化鐵中的氧,發(fā)生氧化反應;該微型實驗具有藥品用量少、清潔環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點。,3.(2018河北石家莊質(zhì)檢)圖8-3-5是探究鐵銹蝕條件的裝置。調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致,塞緊橡膠塞,一周后觀察。下列推斷錯誤的是()圖8-3-5A.b中鐵釘不會銹蝕B.該實驗說明鐵銹蝕與氧氣和水都有關(guān),C.L端液面比R端高D.若將a中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕,答案Bb中缺少水,鐵釘不會銹蝕;b中鐵釘只與空氣接觸,沒有生銹,而a中鐵釘與水和空氣接觸會生銹,說明鐵釘生銹與水有關(guān),該實驗不能說明鐵銹蝕和氧氣有關(guān);a中的氧氣減少,壓強減小,從而導致L端液面比R端高;鐵在鹽溶液中銹蝕速率會加快,所以將a中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕。,4.聯(lián)合鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)流程示意圖如下:圖8-3-6請回答下列問題:(1)以赤鐵礦(Fe2O3)為原料在高溫下與一氧化碳反應的化學方程式是。(2)煉鋼爐中通入氧氣的目的是。,答案(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)使生鐵中的碳充分反應,降低含碳量,解析(1)一氧化碳在高溫條件下與氧化鐵反應生成鐵與二氧化碳;(2)煉鋼爐中通入氧氣可以使生鐵中的碳充分反應,降低含碳量。,5.(2015四川眉山中考節(jié)選)某化學興趣小組進行鐵生銹的實驗探究活動。圖8-3-7(1)該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖8-3-7所示的裝置中,經(jīng)過一段時間觀察,(填裝置序號)裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。他們的結(jié)論:鐵生銹是因為鐵與空氣中的等發(fā)生了化學反應。,(2)甲同學提出了疑問:空氣中的氮氣或二氧化碳沒有參與鐵的生銹過程嗎?請設計實驗為甲同學釋疑。,觀察并記錄現(xiàn)象即可證明。(4)一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬,你認為該金屬可能是。a.銀粉b.銅粉c.鎂粉【交流與思考】(5)寫出一種防止鐵生銹的方法:。,答案(1)A氧氣和水蒸氣(2)將A裝置中的氧氣換作氮氣或二氧化碳(4)c(5)刷油漆(其他合理答案均可),解析(1)鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果,A裝置中鐵釘接觸氧氣和水,B裝置中鐵釘只接觸水,C裝置中鐵釘只接觸氧氣,所以A裝置中鐵釘生銹。(2)將A裝置中的氧氣換作氮氣或二氧化碳進行實驗即可。(4)金屬呈銀白色,排除了銅粉;銀粉價格太高,故選擇在空氣中能形成致密氧化膜的金屬鎂。(5)涂漆、抹油、烤藍、鍍耐腐蝕金屬等都可以防止鐵生銹。,6.(2017遼寧丹東中考)工業(yè)上用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)與一氧化碳在高溫條件下冶煉生鐵?，F(xiàn)有400t含氧化鐵80%的赤鐵礦石。求:(1)該礦石中氧化鐵的質(zhì)量。(2)該礦石能冶煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量。(計算結(jié)果精確到0.1),答案(1)100t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為400t80%=320t;(2)設可煉出生鐵的質(zhì)量為x,含雜質(zhì)4%的生鐵的含鐵量為1-4%=96%3CO+Fe2O32Fe+3CO2160112320tx96%x≈233.3t答:可得含雜質(zhì)4%的生鐵233.3t。,解析(1)100t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為400t80%=320t;(2)根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,利用氧化鐵的質(zhì)量,即可求得含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量。,1.下圖為實驗室模擬煉鐵的裝置,現(xiàn)將agFe2O3在高溫下與足量CO反應,實驗結(jié)束后測得B中產(chǎn)生6.00g白色沉淀,下列說法正確的是()A.實驗開始應該先打開彈簧夾①,B.該實驗過程中共消耗1.68gCOC.氧化鐵質(zhì)量為3.2gD.硬質(zhì)玻璃管中固體由黑色變?yōu)榧t棕色,答案C一氧化碳具有可燃性,所以實驗開始時應該先打開彈簧夾②,通入一氧化碳排盡裝置內(nèi)的空氣,以免加熱時發(fā)生爆炸;設參加反應的一氧化碳的質(zhì)量為x,氧化鐵的質(zhì)量為y,由化學方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O可知:Fe2O3~3CO~3CaCO316084300yx6.00g=,x=1.68g=,y=3.2g還原氧化鐵需要的一氧化碳的質(zhì)量為1.68g,但是在反應前后都需要通,入一氧化碳,另外還有一部分CO通過燃燒提供熱量,所以實際通入的CO質(zhì)量大于1.68g;一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳,硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象是紅棕色固體變成黑色。,2.下面是某學習小組關(guān)于Ag、Au、Cu、Fe、Al這幾種金屬的學習交流。請你參與交流并回答下列問題:(1)李明同學在對上述金屬分類時,他根據(jù)金屬的某種化學性質(zhì)相同,將“Au、Cu、X”劃分為一類,你認為X為。(2)請你寫出上述一種金屬與AgNO3溶液反應的化學方程式:。(3)王亮同學查閱到以上五種金屬還能開采年限(根據(jù)儲藏量和目前消耗速度確定)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(如圖所示)。請你結(jié)合圖示,提出一條金屬資源開發(fā)利用的合理化建議:。,答案(1)Ag(或銀)(2)Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag[或Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag或Al+3AgNO3Al(NO3)3+3Ag](3)合理開采金屬礦物(或回收利用廢舊金屬或使用金屬代用品等),解析(1)Au、Cu均為氫后金屬,均不能與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應,所以X應為Ag。(2)在金屬活動性順序中,排在Ag前的Al、Fe、Cu都可與AgNO3發(fā)生置換反應。(3)金屬資源是有限的,保護金屬資源的措施有:合理開采金屬礦物,回收利用廢舊金屬,使用金屬代用品等。,1.(2018天津河西質(zhì)檢,3,★☆☆)下列措施不能在一定程度上防止金屬生銹的是()A.在金屬表面涂油或刷漆B.在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的鉻C.制成耐腐蝕的合金D.用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜,答案D鋁制品表面的氧化鋁薄膜能起到保護內(nèi)層金屬不被氧化的作用,用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜,會加速金屬的銹蝕。,2.(2018廣東廣州第二中學月考,16,★☆☆)光亮鐵釘在下列幾種情況下,生銹最快的是(),答案A鐵釘生銹是鐵釘與氧氣和水共同作用的結(jié)果,且食鹽水等會加速鐵釘?shù)匿P蝕,故A中的鐵釘銹蝕最快。,3.(2016陜西師大附中一模,28,★★☆)某化學實驗小組的同學模擬高爐煉鐵的反應原理進行實驗,裝置如圖8-3-8所示,請回答下列問題:圖8-3-8(1)該實驗的有關(guān)操作順序如下,其中表述合理的是。A.實驗開始時,先點燃酒精噴燈,后通入COB.實驗開始時,先通入CO,后點燃酒精噴燈,C.實驗結(jié)束時,先熄滅酒精噴燈,后停止通入COD.實驗結(jié)束時,先停止通入CO,后熄滅酒精噴燈(2)按此原理,用含F(xiàn)e2O360%的赤鐵礦石800t,理論上可煉出含雜質(zhì)5%的生鐵多少噸?(結(jié)果保留一位小數(shù)),答案(1)BC(2)設理論上可煉出純鐵的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112800t60%x=x=336t336t(1-5%)≈353.7t答:理論上可煉出含雜質(zhì)5%的生鐵353.7t。,解析(1)實驗開始時,先通入一氧化碳,排盡裝置內(nèi)的空氣,以免加熱時一氧化碳與空氣混合發(fā)生爆炸;實驗結(jié)束時,繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻,防止鐵粉在較高溫度下重新被氧化。(2)根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,由赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量可以計算出生成的純鐵的質(zhì)量,進而計算出生鐵的質(zhì)量。,1.(2017河南鄭州一模,18,★★☆)A~D是初中化學的常見物質(zhì),其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應物和生成物、反應條件已經(jīng)略去),A、C常溫下為無色氣體且組成元素相同,B、D均為黑色粉末,且D為世界上年產(chǎn)量最大的金屬。請回答下列問題:(1)寫出反應①的化學方程式:;(2)反應②的基本反應類型是;,(3)物質(zhì)A的一種用途是。,答案(1)4CO+Fe3O43Fe+4CO2(2)化合反應(3)做燃料或冶煉金屬等,解析根據(jù)題目中的信息,A、C常溫下為無色氣體且組成元素相同,B、D均為黑色粉末,且D為世界上年產(chǎn)量最大的金屬及物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,A是一氧化碳,C為二氧化碳,B是四氧化三鐵,D是鐵粉。(1)反應①是一氧化碳還原四氧化三鐵生成鐵和二氧化碳;(2)反應②是鐵和氧氣點燃生成四氧化三鐵,該反應屬于化合反應;(3)物質(zhì)A是一氧化碳,可以做燃料或冶煉金屬。,2.(2016河北二模,28,★★☆)某化學小組的同學將一枚潔凈的鐵釘放入食鹽水中(如圖,裝置氣密性良好)。一段時間后,觀察到裝置中右側(cè)導管的液面升高,鐵釘生銹,試管底部有黑色固體物質(zhì)。請你分析并回答:(1)液面上升的原因是。(2)黑色固體中一定含有碳,該結(jié)論也得到了小組同學的認可,理由是。(3)相信你一定在家中做過鐵釘分別在水、食鹽水中生銹的實驗,你的,結(jié)論之一是鐵釘在(填“水”或“食鹽水”)中生銹快。,答案(1)鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣,使試管內(nèi)壓強低于大氣壓(合理即可)(2)鐵釘是鐵合金,含有碳(3)食鹽水,解析(1)鐵釘生銹是鐵釘與氧氣、水共同作用的結(jié)果,鐵釘生銹消耗試管內(nèi)的氧氣,使試管內(nèi)的壓強低于大氣壓,所以裝置中右側(cè)導管的液面升高。(2)鐵釘是鐵合金,含有碳,所以試管底部的黑色固體中一定含有碳。(3)食鹽水能加快鐵釘?shù)匿P蝕速率。,1.(2018重慶中考B卷,11,★☆☆)小明筆記中有一處錯誤,你認為是圖中的哪一處()圖8-3-9A.a處B.b處C.c處D.d處,答案B赤鐵礦的主要成分是氧化鐵;一氧化碳奪取了氧化鐵中的氧發(fā)生了氧化反應;該反應的條件是高溫;該反應的反應物均為化合物,不屬于置換反應。,2.(2018四川巴中中考,26,★☆☆)用“W”型管進行微型實驗,如圖8-3-10所示。下列說法錯誤的是()圖8-3-10A.a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏獴.a處實驗結(jié)束時先停止通入CO,后停止加熱C.b處澄清石灰水變渾濁證明有二氧化碳生成D.可利用點燃的方法進行尾氣處理,答案B一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏?a處實驗結(jié)束時先停止加熱,后停止通入CO,直至“W”型管冷卻,以防生成的鐵再次被氧化;二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,b處澄清石灰水變渾濁,證明有CO2生成;一氧化碳有毒,會造成環(huán)境污染,可用點燃的方法進行尾氣處理。,3.(2017山東青島中考,6,★☆☆)下列防銹措施不合理的是()A.鋼管存放在干燥的地方B.用鹽水清洗菜刀C.及時清除鐵制品表面的銹漬D.在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬,答案B鋼管存放在干燥的地方,能防止銹蝕;用鹽水清洗菜刀,會加快金屬的銹蝕;及時清除鐵制品表面的銹漬,有利于防止鐵制品的銹蝕;在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬,能防止鐵管的銹蝕。,4.(2018浙江杭州中考,28,★★☆)小金為探究鐵制品銹蝕的條件,進行如下實驗:圖8-3-11步驟1:利用圖8-3-11甲所示裝置,將干燥的O2從導管a通入U形管(裝置氣密性良好。藥品如圖8-3-11甲所示);待U形管內(nèi)充滿O2后,在導管b處連接一活塞推至底部的注射器收集20mLO2后在導管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊,如圖8-3-11乙所示。,步驟2:一段時間后,觀察U形管內(nèi)的鐵絲,其現(xiàn)象如下表所示。,(1)步驟1中,檢查U形管內(nèi)是否已充滿O2的方法是。(2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要O2,在此實驗中能支持此條件的證據(jù)是。(3)通過對比實驗現(xiàn)象,此實驗還可得出鐵制品銹蝕的條件是。,答案(1)將帶火星的木條放置在b導管口,若木條復燃,則證明U形管內(nèi)已充滿O2(2)觀察到注射器活塞向左移動(或注射器內(nèi)O2體積減少)(3)水分和金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),解析(3)對比①②處的現(xiàn)象可知,鐵制品銹蝕的條件之一是需要水分;對比②③處的現(xiàn)象可知,鐵制品是否銹蝕與金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。,5.(2015海南中考,24,★★☆)海南石碌鐵礦,其礦石主要成分為Fe2O3。煉鐵的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。請計算:某鐵礦石,其中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為16t,理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為多少?,答案解:設理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為xFe2O3+3CO2Fe+3CO216011216tx=x=11.2t答:理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為11.2t。,解析根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式,利用氧化鐵的質(zhì)量列式計算出鐵的質(zhì)量。,1.(2018江蘇揚州中考,20,★★☆)銅元素有多種氧化物,如CuO、Cu2O。稱取14.4g僅含Cu、O兩種元素的固體樣品、采用如下裝置實驗(夾持裝置省略)。測得實驗前后裝置B增重4.4g。下列說法正確的是()A.裝置B的作用是吸收反應生成的H2O和CO2,B.實驗開始前應先關(guān)閉K2,打開K1,通一段時間COC.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行計算,可以確定該固體為Cu2OD.若缺少裝置C,則實驗所得Cu、O個數(shù)比偏高,答案BC固體樣品中僅含Cu、O兩種元素,反應不會生成水;由于一氧化碳是具有可燃性的氣體,實驗開始前應先關(guān)閉K2,打開K1,通入一段時間的一氧化碳,以便排出玻璃管中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;由題意可知裝置B增重4.4g,即反應生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g,由質(zhì)量守恒定律可知,銅的氧化物中氧元素的質(zhì)量是4.4g=1.6g,所以銅原子與氧原子的個數(shù)比是∶=2∶1,則該固體為Cu2O;若缺少裝置C,裝置B增加的質(zhì)量偏大,所得Cu、O個數(shù)比偏低。,2.(2016吉林中考,16,★☆☆)下圖為鐵制品循環(huán)利用的示意圖,根據(jù)圖示回答:(1)“①”“②”“③”中,一定發(fā)生化學變化的是(填序號);(2)不能用鐵制容器盛放硫酸銅溶液的原因是(用化學方程式表示);(3)廢舊金屬“循環(huán)利用”的意義是(寫一點即可)。,答案(1)①(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(3)節(jié)約金屬資源,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念(或保護金屬資源或節(jié)約能源或減少對環(huán)境的污染,只要符合題意即可),解析(1)鐵礦石煉成生鐵,有新物質(zhì)生成,發(fā)生化學變化;(2)Fe能和Cu-SO4溶液反應,反應的化學方程式為Fe+CuSO4Cu+FeSO4;(3)廢舊金屬的循環(huán)利用可以節(jié)約金屬資源,節(jié)約能源,減少對環(huán)境的污染等。,1.在實驗室里,常用CO與氧化鐵的反應模擬煉鐵(裝置見圖8-3-12)。請回答下列問題:圖8-3-12(1)玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是。,(2)實驗中,玻璃管內(nèi)紅棕色的固體逐漸變?yōu)樯?澄清的石灰水變。(3)處理尾氣常用(填“燃燒”或“直接排入空氣”)法,有關(guān)的化學方程式是。(4)下列對該實驗的敘述,不正確的是(填字母)。a.實驗開始,必須先通一會兒COb.實驗結(jié)束,要先熄滅酒精噴燈c.檢驗反應的固體產(chǎn)物,可以使用稀鹽酸或硫酸銅溶液d.本實驗中通入8.4g的CO,能生成11.2g的鐵,(5)按圖8-3-12所示裝置進行模擬煉鐵時,難以及時知道玻璃管內(nèi)的空氣是否排完,這樣在加熱時就容易發(fā)生爆炸事故?；瘜W興趣小組在老師指導下,設計出圖8-3-13所示裝置。圖8-3-13①已知長柄V型玻璃管屬微型儀器,其容積約是20mL。實驗開始,通過注射器向長柄V型玻璃管里緩緩通入mLCO,就能基本上排完玻璃管內(nèi)的空氣。,②該裝置與圖8-3-12所示裝置相比,優(yōu)點很多,請你寫出其中的1條:。,答案(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)黑渾濁(3)燃燒2CO+O22CO2(4)d(5)①20②節(jié)約藥品(或提高了安全性或操作方便等),解析本題結(jié)合對一氧化碳還原氧化鐵實驗裝置的探究與改進,考查了具有一定探究與創(chuàng)新精神的核心素養(yǎng)。(1)在高溫條件下,一氧化碳能將氧化鐵還原為鐵,同時生成二氧化碳。(2)氧化鐵是紅棕色粉末,在高溫的條件下被一氧化碳還原為鐵,顏色變?yōu)楹谏?生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。(3)CO有毒,不能直接排入空氣,CO具有可燃性,所以處理尾氣通常采用燃燒的方法。(4)實驗開始,必須先通一會兒CO,防止一氧化碳與玻璃管中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸;實驗結(jié)束,要先熄滅酒精噴燈,通一氧化碳至玻璃管冷卻至室溫,防止鐵被重新氧化;檢驗反應的固體產(chǎn)物鐵,可以使用稀鹽酸或硫酸銅溶液,因為鐵可與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣,可與硫酸銅反應生成紅色的銅;在實驗開始和結(jié)束時均要通一段時間CO,因此本實驗中通入8.4gCO,生成鐵的質(zhì)量小于11.2g。,(5)①實驗開始時,為防止一氧化碳與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,要將空氣排盡,所以通入一氧化碳的體積為20mL;②該裝置與圖8-3-12所示裝置相比,具有節(jié)約藥品,操作方便,提高了安全性等優(yōu)點。,2.圖8-3-14是初三某班同學探究鐵生銹實驗不斷完善優(yōu)化的過程。圖8-3-14(1)優(yōu)化實驗時將Ⅰ中自來水換為蒸餾水,目的是。(2)優(yōu)化實驗時增加Ⅳ是為了證明鐵生銹與空氣中的(填化學式)有關(guān)。,(3)實驗Ⅴ在軟塑料瓶中完成,一周后可觀察到鐵釘生銹,,同時鐵釘靠近水面部分銹蝕最厲害。由此可知:鐵生銹實際是鐵與(填化學式)共同作用的結(jié)果。(4)實驗Ⅵ還可用來完成(填實驗名稱)。,答案(1)排除水中溶有的氧氣、消毒劑等物質(zhì)的干擾(2)O2(3)塑料瓶變癟O2、H2O(4)測定空氣中氧氣的含量實驗,解析本題通過探究鐵生銹實驗的完善與優(yōu)化,考查了具有實驗探究與創(chuàng)新意識的學科素養(yǎng)。(1)自來水換為蒸餾水,目的是排除水中溶有的氧氣、消毒劑等物質(zhì)的干擾。(3)鐵生銹是鐵和氧氣、水共同作用的結(jié)果;反應后塑料瓶中的壓強變小,塑料瓶變癟。(4)實驗Ⅵ可用于測定空氣中氧氣的含量。,(2018北京豐臺一模)暖貼發(fā)熱利用了鐵粉生銹放出熱量的原理,某小組同學設計并進行實驗,探究鐵生銹的條件及影響生銹速率的因素。Ⅰ.探究鐵生銹的條件(1)由實驗B和C得出鐵生銹需要與水接觸,畫出實驗C的實驗裝置圖。,(2)證明鐵生銹需要與氧氣接觸的實驗現(xiàn)象是。Ⅱ.探究影響鐵生銹速率的因素【查閱資料】暖貼的發(fā)熱材料主要有鐵粉、活性炭、食鹽、水等物質(zhì)。【猜想假設】1.活性炭能加快鐵粉生銹的速率。,2.食鹽能加快鐵粉生銹的速率。【進行實驗】下表是2g鐵粉、5g水與不同量活性炭、食鹽均勻混合后,在10分鐘內(nèi)溫度上升的實驗記錄。,【解釋與結(jié)論】(3)表中x的值為。(4)對比實驗1和3,得出的結(jié)論是。(5)欲得出結(jié)論“活性炭與食鹽同時存在會大幅度加快鐵生銹速率”,需要對比(填實驗編號)?！痉此寂c評價】(6)下列說法正確的是。A.暖貼在使用前要密封保存B.暖貼使用后剩余物可以回收利用C.利用鐵生銹的原理,鐵粉還可用于食品保鮮,答案(1)(2)A中鐵釘不生銹,B中鐵釘生銹(3)0(4)食鹽能加快鐵粉生銹的速率(5)2、3、4或1、2、3、4(6)ABC,解析本題通過對鐵生銹的條件及影響鐵生銹速率的因素的探究,考查了能尊重事實和證據(jù),具有獨立思考能力的核心素養(yǎng)。(1)由實驗B和C得出鐵生銹需要與水接觸,則C中鐵釘只與干燥的空氣接觸。(2)A中鐵釘不生銹,B中鐵釘生銹,可證明鐵生銹需要與氧氣接觸。(3)設計實驗時要注意控制變量,故x是0。(4)對比實驗1和3,可以得出食鹽能加快鐵粉生銹的速率。(5)要得出結(jié)論“活性炭與食鹽同時存在會大幅度加快鐵生銹速率”,可以比較2、3、4或1、2、3、4。(6)暖貼在使用前要密封保存,否則會因鐵粉發(fā)生銹蝕而失效;暖貼使用后剩余物可以回收利用;利用鐵生銹的原理,鐵粉還可用于食品保鮮。,