初中化学金属资源的保护试题

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为                                     。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】
单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为                    。
为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。
【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似，能与二氧化碳反应，但反应无明显现象。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中，实验开始前应先        
（选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是                                            。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由                时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有                        。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：            。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是                  （选填字母，装置可重复使用）。经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是                                      。

下图是一氧化碳还原氧化铁的装置，下列叙述中错误的是

A．酒精灯的作用是处理尾气

B．玻璃管内的方程式为： CO+ FeOFe + CO2

C．实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯

D．实验结束时先熄灭酒精喷灯

小明同学将一段光亮无锈的细铁丝绕成螺旋状，放入一支洁净的试管底部，把试管倒立放在一个盛有水的烧杯里（如右图），并放置数天。下列有关说法错误的是    （    ）

A．铁丝表面会生成一层红棕色的铁锈

B．铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O

C．铁锈是致密的氧化膜

D．试管内水面会略有上升

芜湖铁画是中国工艺美术中的一朵奇葩。它以低碳钢为主料，经锻打、焊接、酸洗和喷漆等多道工艺制成。下列叙述不正确的是

A．低碳钢具有延展性

B．给铁画喷漆既美观又防锈蚀

C．制铁画的原料生锈后可用稀盐酸清洗

D．制作铁画的多道工艺均属于物理变化

Ⅰ某同学用下图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：

①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的实验事实是          。
Ⅱ某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与               直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中   处锈蚀最严重。试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是           。以上两个实验均采用的实验方法是              。

金属在日常生活中随处可见，研究金属的性质可以更好地利用金属。

（1）铝、铁、铜是常见金属。下列生活用品中，主要利用金属导热性的是______（填序号）。
（2）“淬火”是金属热处理常用的方法。宝剑淬火过程中，铁在高温下和水蒸气发生反应生成四氧化三铁和另一种气体单质，此反应的化学方程式为     ，该反应属于基本反应类型中的     反应。
（3）将一定量铁粉加入到硫酸锌、硫酸铜的混合液中，充分反应后过滤。滤液中的溶质一定有     。
（4）取一定量镁、锌、铁三种金属，分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸，充分反应后，生成氢气的质量相等。下列做法与此结果相符的是     （填序号）。

A．相同质量的三种金属与足量的稀盐酸反应

B．2.4 g镁、6.5 g锌、5.6 g铁与足量的稀盐酸反应

C．向足量的镁、锌、铁中加入稀盐酸的质量比为2︰3︰2

D．足量的三种金属与等量的稀盐酸反应

生活中的垃圾要分类处理。下列生活垃圾：①废报纸 ②塑料瓶 ③易拉罐，其中可回收的是

A．①②

B．①③

C．②③

D．①②③

如右图所示，是实验室用CO还原氧化铁的装置， 关于该实验，下列说法错误的是

A．实验时应先给玻璃管加热，后通CO

B．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

C．实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色

D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，有人称它为“双吸剂”，这里的“双吸”是吸收空气中的                    这两种物质。有一袋铁粉使用了一段时间，表面已经生锈，但经过验证它还可以继续使用，其验证方法是加入过量稀盐酸，能观察到的现象是                     则证明还可以继续使用，该反应的化学方程式为                          ；

铁在潮湿的空气中容易生锈。

（1）防止铁生锈的措施有     （写一点即可），其原理是__________。
（2）铁锈的主要成分是________，将一生锈的铁钉放入稀盐酸中除锈，观察到的现象是溶液变为__________色，同时看到有气泡冒出，写出发生反应的化学方程式：___________________、____________________。
（3）回收再利用生锈的铁制品是保护金属资源的一种有效途径。右图所示的废铁粉中Fe₂O₃含量大约在80%
(其余20%为铁)左右，回收后在工业上常用一氧化碳将其还原，反应的化学方程式是_______________。

右图是人们经常使用的交通工具——自行车，请完成下列各题

（1）由金属材料制成的有_________（填序号），属于合成材料的是_________（填序号）。
（2）车轮的钢圈会生锈主要是因为___________，用稀硫酸除铁锈的原理____________（用化学方程式表示）。
（3）利用铁生锈的原理在食品工业上还有应用。“纳米α—Fe粉”，可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，它能够吸收空气中的水分和氧气。若用化学方法检验使用一段时间后的“双吸剂”是否完全失效，写出鉴别过程 　　　　　　　　   。
（4）用打气筒给轮胎打气后，轮胎内空气分子间的距离          （填“大于”、“ 小于”、或 “等于”）空气中分子之间的距离。

小明同学对所学部分化学知识归纳如下，其中完全正确的一组是

A.物质的分类	B.资源的利用和保护
①合成橡胶、合金都属于合成材料 ②氧化物中含有氧元素 ③混合物中一定含有多种元素	①保护空气要减少有害气体和烟尘的排放 ②爱护水资源要节约用水和防止水体污染 ③保护金属资源只能通过防止金属腐蚀实现
C.“低碳经济”的措施	D.用“化学”眼光分析
①改造或淘汰高能耗、高污染产业 ②研制和开发新能源替代传统能源 ③减少使用一次性塑料方便袋	①铝不易生锈是因为铝不易与氧气反应 ②湿衣服晾干是因为分子之间有间隔 ③不能用铁桶盛装稀硫酸是因为二者发生化学反应

 

某同学为了研究炼铁的原理并测定生成铁的质量，用一氧化碳与氧化铁反应，按下图进行实验。

（1）首先，该同学称量氧化铁的质量，然后进行实验，他先打开K₁，关闭K₂，通入一氧化碳，其目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时因一氧化碳不纯而引起爆炸，然后关闭K₁，打开K₂，加热，反应一段时间后，冷却，再次称量固体的质量，发现固体质量减少了12克，则生成铁的质量为_____，玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________。
（2）装置B中反应的化学方程式是________________________________。
（3）装置C的两个作用是________________________________________________，
（4）实验结束后，烧杯内的溶液中含有的溶质是_________________（写化学式）。

(14分)钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。
（1）钢铁属于______________（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。在日常生活中，小明发现切过咸菜的菜刀更容易生锈．为了验证该现象，小明做了下列实验：
取两支试管，分别放上一个相同铁钉，在一支试管中加入___________，在另一支试管中加入等体积的___________，一周后小明观察实验现象，得到了与日常生活中相同的结果，他的结论是：水中溶有                            。
（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止锈蚀的共同原理是_________________________。
（4）铁螺丝放入足量的稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，该反应的化学方程式为：
                                                          ；
一段时间后，又观察到铁钉表面有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式：
                                                        ；
长时间反应后，溶液中有黑色颗粒沉淀，该物质是       ,把该物质从溶液中分离出来的方法是          。
（5）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：

请写出第③步反应的化学方程式：_________________________________________；
（6）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以废钢铁要_____________。
（7）一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu₂(OH)₂CO₃(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO₂参加反应。
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式　　　　　　 　　　　　　 。
（8）将盛有等质量、等质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的铝和铁（提示：铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气），待反应停止后，请判断：
若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是　　　；
若天平失去平衡，则指针一定偏向　　　的一侧。

我国劳动人民早在春秋战国时期就已经懂得钢铁冶炼，铁也是生活中使用最为广泛的金属，目前我国钢铁产量已经位居世界第一。下面是一组有关铁的问题，请你用所学化学知识加以回答：
（1）用赤铁矿（Fe₂O₃）炼铁的化学反应方程式是                  。成语“千锤百炼”就源于生铁炼钢的过程，该过程中发生化学反应的化学方程式是                                    。
（2）铁可以拉成铁丝，压成铁片，这是利用了铁的      性；在公路上行驶的油罐车尾部经常有一条铁链拖在地面上，这是利用了铁的     性；家里铁制炊具要有木柄或塑料柄，这是因为铁有很好的         性；
（3）焊接钢管时，经常用硫酸铜溶液在钢管表面画交叉线，然后根据出现的红线对准焊接，用化学方程式表示反应原理                        。
（4）经研究发现，长期使用我国发明的铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺铁性贫血的发生，如果在炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由是_________________                 。
（5）某同学在做盐酸和锈铁钉反应实验时，发现含锈的铁钉表面出现了气泡，你觉得原因是                                           。