初中化学金属资源的保护试题

下列装置不能达到实验目的是

A．	制取二氧化碳气体并收集	B．	钢铁的腐蚀
C．	电解水实验	D．	测定空气中氧气的含量

 

下列关于常见氧化物的叙述，不正确的是

A．H2O是最常用的溶剂，能溶解所有的物质

B．CO极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧

C．固态CO2叫做“干冰”，可用于人工降雨

D．磁铁矿的主要成分是Fe3O4，有磁性，可用于炼铁

下列有关冶炼金属的反应中，正确的是

A．	$4CO+F{e}_3{O}_4=3Fe+4C{O}_2$↑
B．	$C+CuO\stackrel{\mathrm{高温}}{=}Cu+C{O}_2$
C．	$3CO+F{e}_2{O}_3\stackrel{\mathrm{高温}}{=}2Fe+3C{O}_2$
D．	$3C+F{e}_2{O}_3\stackrel{\mathrm{高温}}{=}2Fe+C{O}_2$

化学与生活息息相关。
（1）在农村常用井水作生活用水，加入 可检验井水是否为硬水。
（2）下列节水措施正确的是。

A．	农业上改大水漫灌为滴灌
B．	用淘米水浇花
C．	使用节水龙头
D．	用大量的水冲洗汽车

（3）过多的二氧化碳会导致温室效应增强，而绿色植物的却能吸收二氧化碳。为减缓温室效应，你的建议是（写一条）。
（4）自行车的支架刷有油漆用以防锈，是因为油漆可以使铁与空气中的和隔绝。

铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。

（1）A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质的化学式是。
（2）B中铁钉最易生锈的部位是（填"a"、"b"或"c"）。
（3）C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是。
（4）D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比（填"增大"、"不变"或"减小"）。

莱芜素有“绿色钢城”之美誉，作为全国“钢铁十强企业”的莱钢集团为上海世博会各展馆的建设提供了数万吨钢铁材料。
（1）莱钢炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下图所示。其中焦炭的作用是________________。

（2）电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因。当两种金属活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，因形成原电池，金属活动性强的金属首先被腐蚀。利用这一原理，为了保护轮船的钢质外壳，通常在行驶的轮船外壳上连接__________（填“铜板”或“锌板”）。
（3）为了满足某些尖端技术发展的需要，人们又合成了许多新型合金材料。储氢合金是一类能够大量吸收H₂，并与H₂结合成金属氢化物的材料。此过程发生了__________变化（填“物理”或“化学”），储氢合金属于____________（填“纯净物”或“混合物”）。

下列有关金属的说法中，错误的是

A．铝具有很好的抗腐蚀性能

B．不锈钢可用于制造医疗器械

C．铁是地壳中含量最多的金属元素

D．回收利用是保护金属资源的有效途径之一

某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。

[探究一]铁生锈的条件
（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于上图所示装置中，经过一段时间观察，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹。
他们的结论:铁生锈是因为铁与空气中的等发生了化学反应。
（2）甲同学提出了疑问:空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。，观察并记录现象即可证明。
[探究二]影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说:妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一:导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二:海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）将上述 $A$装置中的蒸馏水改为下列液体中的，可使铁生锈的速率加快。

A．

硫酸钠溶液

B．

无水乙醇

C．

蔗糖溶液

（4）一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列涂层破坏后，铁生锈的速率较快。

A．

镀锌铁

B．

镀锡铁

（5）一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是。

A．

银粉

B．

铜粉

C．

镁粉

[交流与思考]
（6）写出一种防止铁生锈的方法。

善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。
I．提出问题
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
II．解决问题
【问题1】上网查寻，有两种说法：
a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。
b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。
（1）你认为正确的说法是（填"a"或"b"）。
【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧。
（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法。
（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式 。
【问题3】查阅资料：
a．铁常见的氧化物有氧化铁( $F{e}_2{O}_3$)、四氧化三铁( $F{e}_3{O}_4$)和氧化亚铁 $FeO$)。
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物，它不溶于水，能与酸反应生成两种盐。
c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引。
（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式。
（5）有一包黑色粉末；可能是铁粉、 $F{e}_3{O}_4$粉末、 $FeO$粉末中的一种，请你设计一 种实验方案进行鉴别。
【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多。小明结合所学知识，设计了如图所示的实验装置测定某赤铁矿样品中 $F{e}_2{O}_3$的质量分数。他称取l0.0g赤铁矿，当赤钛矿中的 $F{e}_2{O}_3$全部还原为 $Fe$时，剩余固体在 $CO$的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与 $CO$反应）。

（6）图中酒精灯的作用是。
（7）该赤铁矿中 $F{e}_2{O}_3$的质量分数为（列出计算过程）。
【问题5]在钢铁厂的实验室，同学们采集了用某种热分析仪记录的 $CO$与 $F{e}_2{O}_3$进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线，如图所示：

（8）根据图像分析，写出P点时固体成分的化学式，固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为。

兰州市中山桥南侧的"将军柱"（铸造材质主要是铁），距今已有630年的历史，它与中山桥一起组成了"兰州铁桥"一景，近日"将军柱"商标获得国家批准。

（1）"将军柱"已出现较多锈迹，其主要原因是铁与等物质共同作用的结果。生活中常用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，其反应的化学方程式为。
（2）废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径，请你再写一条保护和节约金属资源的有效方法或途径：。

生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65－80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分 $CuFe{S}_2$）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：

（1）分离出矿渣的操作是。
（2）若试剂b为 $Fe$粉，反应①的化学方程式为。
（3）氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应②的化学方程式为。

她和同学们进入博物馆．
她看到了许多矿石标本，其中的4种矿石及其主要成分如下：

（1）上述矿石标本的主要成分中，所含元素种类最多的是（填字母序号）．
（2）她根据辉铜矿的主要成分，推测以辉铜矿为原料，可制得含铜元素或含硫元素的产品，她的依据是化学反应前后不变．
（3）她依据化学式计算出 $C{u}_2{\left(OH\right)}_{2}C{O}_3$的相对分子质量为222，计算式为．

下列装置能达到实验目的是（）

某研究性学习小组利用下图装置探究温度对 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$的影响（固定装置略）。
查阅资料： $C{O}_2+Zn\stackrel{△}{=}CO+ZnO$； $FeC{l}_3$溶液遇 $KSCN$溶液变红。

请回答下列问题：
（1）仪器 $A$的名称是，装置 $B$的作用是，尾气处理的方法是。
（2）将研究小组分为两组，按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D进行加热，其产物均为黑色粉末（纯净物）。两组分别用产物进行以下实验：

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入盐酸	溶解，无气泡，溶液呈浅黄绿色（含两种金属离子）	溶解，有气泡，溶液呈浅绿色
2	取步骤1所得溶液，滴加 $KSCN$溶液	变红	无现象

则甲组步骤1中反应的化学方程式是，乙组得到的黑色粉末是。
（3）从安全考虑，本实验应在装置和之间添加装置 $E$防止倒吸。（填字母编号）
（4）该对比实验结果表明 $CO$的还原能力随温度的升高而（填"增强"或"减弱"）。

某Fe₃O₄样品中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO其中的一种。为探究杂质的情况设计如下方案：
【实验设计】同学们称取了23.28 g该Fe₃O₄样品用图①进行了下列实验：

【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙、丙三个讨论小组。
甲组；（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe₃O₄样品中的杂质。B中的最佳试剂是______（填序号）。
①澄清石灰水    ②氢氧化钠浓溶液   ③稀盐酸    ④水
（2）上述实验过程中，CO的作用有_______           （填序号）。
①CO气体作为反应物
②实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸
③停止加热后，防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用，便于CO₂与反应液充分接触而反应
乙组：
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是_______                    ；改进为在B装置后接一盛有_______（填试剂名称）的广口瓶的吸水装置，将B装置和该装置“捆绑”称量，从而减小误差。
丙组：
（4）丙组同学将B装置中液体改换为Ba(OH)₂溶液，通过测量生成的_______（填化学式）沉淀的质量来计算求解。为了获得沉淀，该组同学需要进行的操作有过滤→_______→________→称量。
【查阅资料】
Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO(黑色)，最后生成Fe；利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（见图②）。

（5）写出BC段发生反应的化学方程式：______________                    。
（6）确定该Fe₃O₄样品中含有的杂质是_______，其中含Fe₃O₄的质量是_______g（不需要写出过程）（已知Fe₃O₄、FeO、Fe₂O₃中铁元素的质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%)。