初中化学金属资源的保护试题

为了测定某样品中氧化铁（Fe₂O₃）的质量分数（杂质不含铁元素，且不溶于水和酸），化学兴趣小组的同学进行了如下的实验。
【查阅资料】
1．草酸（H₂C₂O₄）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：
H₂C₂O₄  CO₂↑+CO↑+H₂O
2．碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
【实验设计及操作】用下图所示装置进行实验：

【问题讨论】
（1）装药品前应先              ，实验中观察到E中现象是：固体颜色   ；
（2）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中依次是    （填序号）。
① 浓硫酸、石灰水、氢氧化钠溶液   
② 石灰水、氢氧化钠溶液、浓硫酸 
③ 氢氧化钠溶液、石灰水、浓硫酸
（3）G的作用是                   ；E中反应的化学方程式是       ；
（4）当E中固体完全反应后，      处应先停止加热（填序号A或E）；
（5）上述实验装置的一处明显缺陷是：                         。
【数据处理】
称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量F装置增重4.4g。则样品中氧
化铁质量分数为        。
【实验反思】
当观察到E中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数
          （填“偏大”，“偏小”，“无影响”）。

下图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验。请回答下列问题：

（1）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为。
（2）A处的现象是。B处的现象是。
（3）C处酒精灯的作用是。

控制变量法是实验探究的重要方法．利用如图所示的实验不能实现的探究目的是（　　）  

A．甲图中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关

B．甲图中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关

C．乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度

D．乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触

科学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。
（1）方框中连接的是装置C和D，目的是进行尾气处理,则导管接口的连接顺序为a→ 。(用箭头和接口字母表示)
（2）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。

(15分）兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣（主要成份Fe₂0₃、Fe₃0₄、FeO等)制备铁红（Fe₂O₃) 的流程图并进行了铁红性质实验。
一、铁红制备的流程图分析

（1）写出焙烧中CO与Fe₂0₃反应的化学方程式_                        。
（2）实验室完成操作1，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 和_        (填仪器名称）
（3）你认为对气体C最佳的处理方法  是_                 。
A．冷却后排入空气       B．燃烧后排放  C．再通入反应炉
（4）反应1的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_              。
（5）反应2中相关物质的溶解度如下表。你认为该反应在常温下能实现的原因是           。

洗涤干燥得到K₂S0₄晶体时，可选用下列__           (填字母）洗涤剂；
A．KCl的饱和溶液      B．水   C．K₂S0₄的饱和溶液
为检验K₂S0₄晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入_    (选填序号，下同），
振荡、静置，再向上层清液中滴加_      ，观察现象即可判断。
A．AgN0₃溶液      B．过量的BaCl₂溶液    C．过量的Ba(N0₃)₂溶液
二、铁红的性质实验
【问题讨论】
【资料1】草酸晶体（H₂C₂0₄·3H₂0)在浓H₂S0₄作用下受热分解，化学方程式为：
H₂C₂O₄·3H₂O       C0₂↑+C0↑+4H₂0

（6）实验前应先_                  。
（7）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、D中的试剂依次是__   、___ (填字母编号）。
A．浓硫酸     B．澄清的石灰水    C．氢氧化钠溶液
（8）C装置的作用是                 。
【数据分析与计算】
用SDTQ600热分析仪对氧化铁（Fe₂O₃)和CO进行热反应分析，获得相关数据，绘制成管内剩余固体质量〜反应温度的关系如下图。

【资料2】已知铁的氧化物有：FeO、Fe₃0₄、Fe₂O₃，在一定的条件下，均能够逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。
（9）800℃以上时，管内固体成分的化学式为          ；
（10）写出管内固体质量由48g变为46．4g时反应的化学方程式_              。
【实验评价】
请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷                                。

2012年4月15日，央视《每周质量报告》对“非法厂商用皮革下脚料造药用胶囊”曝光，其制成的胶囊往往重金属铬超标。
（1）重金属的毒性主要是由于它与人体内酶的—SH基结合而产生。误食重金属盐后，可尽快喝适量牛奶或鸡蛋清解毒。牛奶和鸡蛋清富含的营养素是______________。
（2）下图是铬元素在周期表中的一格，你能从该图的数字得到的信息有：_____________（写一条）。

（3）铬是银白色有光泽且硬而脆的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。人们通常在自行车车圈、水龙头等表面镀一层铬，是为了_________。
（4）铬的化合物可用于检测是否酒后驾车，其原理为遇到酒精红色的CrO₃转变为绿色的Cr₂（SO₄）₃，在Cr₂（SO₄）₃中铬元素的化合价为___________________。

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：          

某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁：

（1）为了避免玻璃管 $a$在加热时可能发生爆炸，加热前应。
（2） $a$管中氧化铁发生反应的化学方程式为。
（3） $B$装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式； $B$装置（填"能"或"不能"）用来收集 $CO$。
（4）若 $a$管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 $g$，则加入 $a$管中氧化铁的质量是 $g$。

人类生产和生活都离不开金属．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属．
Ⅰ．随着贵（阳）→广（州）高铁的开通．贵阳已进入高铁时代．高铁建设需要大量的钢铁．那钢铁是怎样炼成的呢？
[原料]赤铁矿（主要成分是氧化铁）、焦炭、空气等．
[流程]主要反应过程如图。

[原理]（1）反应的化学方程式：① ，②，③ ．
（2）反应①中空气要过量，目的是          ．
Ⅱ．锰钢是一种合金，可用于高铁建设．若金属活动性：锰〉铁．请设计实验加以验证．
实验方案是（不用描述实验现象）．
Ⅲ．铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造．某铝合金只含铝和另一种金属X．为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为．若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是．

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．

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________________。

物质在“潮湿的空气”中发生的变化，主要与空气中某些气体有关，下列说法不正确的是

A．钢铁生锈与氧气、水蒸气有关

B．生石灰堆放久了变质与氧气、水蒸气有关

C．铜器表面生成铜绿与氧气、二氧化碳、水蒸气有关

D．氢氧化钠固体潮解、变质与水蒸气、二氧化碳有关

2010年12月22日，沉没在苍茫海水中800多年的中国古沉船“南海一号”的“惊艳一浮”，让无数国人为之自豪，它既为海上丝绸之路提供了实证，又推动了中国水下考古学科的建设。据保守估计，其上载有6万至8万件文物，在已发掘出的文物中发现了大量瓷器、宋代铜钱、铁锅、梳篦等物品。
（1）中国的陶瓷举世闻名，陶瓷材料属于           材料；
（2）中国的铁锅源远流长，受到联合国卫生组织的推崇，原因之一是由于铁锅能为人体补充铁元素。若人体缺乏铁元素，容易引起               症；
（3）被发掘出的宋代铜钱已经锈迹斑斑，这是因为铜能与空气中的氧气、水以及二氧化碳发生化合反应生成铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]，请写出该反应的化学方程式：                            ．
根据铜绿的组成判断，若要除去铜钱表面的铜绿，可选用的试剂为           （填化学式）；

A，B，C，D，E五种物质之间的转化关系如图所示，其中A，B，C三种物质中都含有同一种元素，A是一种黑色固体单质，B，C是氧化物， D是目前世界年产量最高的金属，E为磁铁矿的主要成分，试回答：

（1）写出下列物质的名称：B________ E_________；
（2）B→C反应的化学方程式____                 ____，D→E的基本反应类型为______，C+E→B+D的化学方程式________                 ____；
（3）生成的B物质通常用________                ___检验。（填化学方程式）

关注物质变化的过程，探究物质变化的条件是化学学习的重要内容之一。以下是初中化学进行的部分探究实验，请回答有关问题：

（1）实验A探究的是物质燃烧的条件，由此实验得出的结论是：在通常情况下物质燃烧需要满足以下条件：                                              。
（2）写出A实验中白磷燃烧的化学方程式                                    。
（3）根据你所掌握的知识，实验B中左、中、右三支试管中，哪支试管中的铁钉易生锈     （填“左边”或“中间”或“右边”）
（4）请总结出铁制品发生锈蚀的基本条件是                         。
（5）写一种防止铁制品锈蚀的方法                                       。