初中化学金属资源的保护试题

现有A～G七种物质，已知A是赤铁矿的主要成分，B是可燃性气体单质，G溶液为蓝色，它们之间存在如图所示的转化关系：

（1）写出下列物质的化学式：
D：            ； F：            ；
（2）写出反应的化学方程式及实验现象
反应①                                   ；
实验现象                                 ；
反应②                                   ；
实验现象                                 。
（3）在反应①②③中，属于置换反应的是            （填序号）。

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%)。

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ．铁的应用
（1）下列铁制品的利用与金属导热性有关的是________________（填字母，下同）。
A．铁钳           B．铁锅             C．刀具
（2）“纳米α-Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，因为它能吸收空气中的________________。
Ⅱ．铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：
（1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式：___________________________；
（2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能_____________________；
Ⅲ．实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应后的产物。
通过查阅资料知道：①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄  CO↑+ CO₂↑+ H₂O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
③常温下，Ca(OH)₂微溶于水；于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的_________（填装置编号）；

（2）图中装置C、D的作用分别是 ____________、_______________；
（3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的_____________（填试剂名称），反应的化学方程式为 ______________________；
（4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是______________________________。
（5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生。
查阅资料：a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b. Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：

根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②_________ ③____________。
（6）定量分析 用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质量	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20 g	33.00 g	300.0 g
反应后	32.84 g	300.4 g

根据上述数据，纯净的Fe₂O₃固体质量为_____________g，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分（写出计算过程）__________________________。
根据推断结果，写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式：__________________________。

Ⅰ.某研究性学习小组的同学学习了二氧化碳的性质后，对二氧化碳溶于水的过程，有没有发生化学变化？提出实验改进：用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应（已知氮气的密度小于空气的密度），操作为：

①从a端通入二氧化碳  ②从分液漏斗中滴加适量水  ③将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中  ④从b端通入氮气
实验操作顺序最合理的是        ，发生变化的化学方程式为：                 。
Ⅱ.另一小组在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
[查阅资料]常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水。
[假   设]二氧化硫能与水反应生成酸。
[设计实验] （1）小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他认为，若紫色石蕊试液变            色，则证明假设成立。
（2）小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密。小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按下列图示进行实验，在(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)中分别观察到变色和不变色的两种现象。
小涛同学认为，若            (填序号)中的紫色小花变色，则证明假设成立。
 
[交流反思]小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是            。三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验应该是              (简述实验步骤和现象)。
[结   论]通过上述实验得出：二氧化硫能与水反应生成酸。
Ⅲ、人类的生产和生活都离不开金属。金属元素在自然界中分布很广，在地壳中主要以矿物形式存在。

下列矿石的主要成分不属于氧化物的是       （填序号），如将一定量的铁加入到硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，充分反应后，滤液中一定含有的溶质是          ，滤渣中一定含有          。

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ．铁的应用
（1）下列铁制品的利用与金属导热性有关的是     （填字母，下同）。
A．铁钳           B．铁锅             C．刀具
（2）“纳米α-Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，因为它能吸收空气中的      。
Ⅱ．铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：
（1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式：      ；
（2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能    ；
Ⅲ．实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应后的产物。
通过查阅资料知道：①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄ CO↑+ CO₂↑+ H₂O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
③常温下，Ca(OH)₂微溶于水；

于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：
（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的    （填装置编号）；

（2）图中装置C、D的作用分别是    、       ；
（3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的    （填试剂名称），反应的化学方程式为       ；
（4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是       。
（5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生。
查阅资料：a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b. Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：

根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②       ③       。
（6）定量分析 用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质量	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20 g	33.00 g	300.0 g
反应后	32.84 g	300.4 g

根据上述数据，纯净的Fe₂O₃固体质量为     g，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分。（写出计算过程）    。
根据推断结果，写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式：          

（6分)某化学实验小组用一块表面镀锌的铁样品进行实验探究活动。
【实验探究】将表面镀锌的铁进行如图A实验，加入稀盐酸与产生氢气的质量关系如图B。

【提出问题】反应后所得的无色滤液a的溶质与固体b的成分是什么？
【猜想假设】秦思认为无色滤液a的溶质是（1）         、氯化亚铁和氯化氢。
【反思评价】请你评价秦思的猜想（2）         。
【推理判断】由无色滤液a 的成分可推知，固体b中一定含有（3）       。
【实验与结论】为验证固体b的成分，单杰向b的样品中加入一种有色物质（4）       （填化学式）溶液，产生的现象是（5）              ，据此现象，证明出固体b中的两种成分，同时得出这两种金属的活动性顺序。
【表达交流】石建向固体b中继续滴加少量稀盐酸也确定出固体b的成分，他观察到的现象是
（6）                       。
【拓展延伸】通过比较锌、铁的活动性，结合图像B在开始加入稀盐酸的过程中并没有产生氢气的现象，你认为在铁的表面镀锌的原因是（7）         ，可阻止进一步氧化。

常温下甲酸（HCOOH）是一种无色、有刺激性气味的液体，与浓硫酸混合加热的反应为：HCOOHCO↑+H₂O。实验室可利用下图装置制取CO并还原CuO。下列说法不正确的是

A．甲酸生成CO的反应属于分解反应

B．实验中应先加热CuO，后通入CO气体

C．硬质玻璃管中的实验现象是黑色固体变为红色固体

D．硬质玻璃管和其中固体的总质量反应后减小

铁生锈探秘
为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验：

实验结果显示：B、D实验中铁生了锈，而A、C实验中没有明显的现象，仔细分析这4 个实验，回答下列问题：
（1）评价方案
对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持不变的实验．该实验方案中采用了对照实验方法．请指出其中的对照实验（填ABCD实验代号）和变量．
第①组对照实验，变量．
第②组对照实验，变量．
第③组对照实验，变量．
（2）解释数据
实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，结果如下表所示（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm ）：

时间/小时 编号	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A	0	0	0	0	0	0	0
B	0	0	0	0.3	0.8	2.0	3.5
C	0	0	0	0	0	0	0
D	0	0.4	1.2	3.4	7.6	9.5	9.8

导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是．
（3）获得结论
根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有；能加快铁生锈的物质是．

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ．铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：
（1）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能    ；
（2）某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的
生铁的质量是多少？

Ⅱ．实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应后的产物。
通过查阅资料知道：
①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄ CO↑+ CO₂↑+ H₂O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
③常温下，Ca(OH)₂微溶于水；
于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：
（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的    （填装置编号）；

（2）图中装置C、D的作用分别是    、       ；
（3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的澄清石灰水，该反应的化学方程式为       ；
（4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是       。
（5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑
后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现
固体全部溶解，但无气泡产生。
查阅资料：a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b. Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：

根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②       ③       。
（6）定量分析 用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质量]	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20 g	33.00 g]	300.0 g
反应后	32.84 g	300.4 g

根据上述数据，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分。（写出计算过程）            。

下列实验能达到目的的是

A．除去CO中的CO2	B．探究MnO2对反应速率的影响	C．测定水的组成	D.探究影响物质溶解性的因素

 

右图是关于铁的化学性质的知识网络图(箭头表示转化方向，部分反应物、生成物省略)，其中B是可燃性气体单质，C为红色金属，D是疏松多孔的红色物质---铁锈。请回答下列问题：

（1）反应①在盛有氧气的集气瓶里发生时，现象是________；A的化学式为________。
（2）D物质为铁锈，其主要成分的化学式为________________。
（3）写出反应③的化学方程式________________________。
（4）写出B在空气中燃烧的化学方程式________________。

下列铁制品的防锈方法不合理的是

A．公交车扶手—涂防锈油	B．水龙头—镀防护金属
C．汽车外壳—烧漆	D．脸盆—烧涂搪瓷

某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．
（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．

①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是                                ．
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                                  ．
（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始 测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：
①实验中食盐的作用是                     ．
②锥形瓶内压强下降的原因是                      ．
③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有                       （举一例）．

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。

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
I．铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：
（1）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能    ；
（2）某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少？
II．实验探究炼铁原理某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应后的产物。通过查阅资料知道：①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄ CO↑+ CO₂↑+ H₂O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
③常温下，Ca(OH)₂微溶于水；于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的    （填装置编号）；

（2）图中装置C、D的作用分别是    、       ；
（3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的澄清石灰水，该反应的化学方程式为       ；
（4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是       。
（5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生。
查阅资料：a.铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b.Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：

根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②       ③       。
（6）定量分析 用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20 g	33.00 g	300.0 g
反应后	32.84 g	300.4 g

根据上述数据，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分。（写出计算过程）