初中化学金属资源的保护试题

控制变量法是实验探究的重要方法．下列设计方案探究目的不能实现的是

A．甲实验可探究可燃物的燃烧需要与氧气接触且温度达到着火点

B．甲实验中a、b对比可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度

C．乙中①③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气是否有关

D．乙中①②③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气和水等物质是否有关

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：__________________________。

下列实验设计能达到目的是

选项	A	B	C	D
实验设计
实验目的	证明二氧化碳与水反应生成碳酸	证明水是由氢元素和氧元素组成的	证明可燃物燃烧需要氧气与温度达到着火点	证明铁生锈是水和氧气共同作用的结果

 

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

 

A—H是初中化学常见物质。已知A为黑色固体单质，G为红色固体单质，B为红色粉末，F为黑色粉末，它们转化关系如图。

（1）B的化学式为       ：F的化学式为：        
（2）反应①的化学方程式是：
（3）②的反应类型是      反应。

（1）考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量钢锈，铁器表面则锈迹斑斑．根据以上现象，你能得到的结论是      ．
（2）铁器生锈是铁与      共同作用的结构，写出防止铁制品生锈的一种方法      ．
（3）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱      ．

已知A是固体碱式碳酸铜，其化学式是Cu₂(OH)₂CO₃，它受热可分解为三种化合物，物质转化关系如图所示。其中C、F、H、I是无色气体，B通电时，在阴极产生I，在阳极产生H。根据推断回答下列问题：

（1）铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。铜生锈与空气中氧气和水有关，还与空气中的____________（填化学式）有关。
（2）E物质的化学式是       。
（3）在①~⑥反应中属于化合反应的是       （填数字序号）。
（4）反应⑤的化学方程式                                                   。

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。

在下列实验中，观察到的现象或得出的结论，完全正确的是

①浓氨水中出现红色，说明氨分子很小且不断运动
②既能说明甲烷有可燃性，又能说明甲烷是由碳和氢两种元素组成
③既能说明二氧化碳的密度比空气大，又能说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
④既能探究可燃物的燃烧条件，又说明白磷的着火点比红磷低
⑤铁钉表面无明显现象，能说明铁生锈的条件是要有氧气和水

A．

2个

B．

3个

C．

4个

D．

5个

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________________。

学好化学能使我们更好地认识各种现象，更合理地解决实际问题，更轻松地应对生活中可能出现的突发事件。
(1)下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后，发现甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为 　　　  　　　  ，通过这五个实验可以得出的结论是： 　　　　  　　　　 。

(2)不同的火灾所采取的灭火方式也有所不同。如扑灭火势凶猛、蔓延迅速的森林火灾时通常采取的方法是    ；扑灭用电线路老化而引起的火灾时应先    ，再进行灭火。
(3)下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线，根据下图回答下列问题：

①30℃时向两个都盛有100g水的烧杯中，分别加入A、B两种物质至不能溶解为止，溶液的溶质质量分数较大的是    溶液（填“A”或“B”）。
②将10℃的A、B两种物质的饱和溶液降温至0℃，析出固体的质量大小是A     B（填“>”，“<”，“＝”或“无法判断”）。
③将30℃A、B、C饱和溶液降温至10 ℃，所得溶液溶质质量分数由小到大的顺序是   。
④A物质的饱和溶液中含有少量B物质，通过   方法可以提纯其中的A物质。

化学实验课上老师要求分组除去铁制品和锈铜币表面的锈层并对废液进行处理．请你参与并回答相关问题．
实验一：表面除锈：
甲组：将锈铁器放入适量稀硫酸中，微热．观察到①溶液变成黄色，铁锈逐渐消失．一段时间后，②锈层完全消失，铁器表面有细小气泡产生，③黄色溶液逐渐变为浅绿色．
现象①发生的化学反应方程式为：，②中铁器表面的气泡是；大家对现象③不理解，老师补充说明了，金属铁具有还原性，能将正三价的铁离子还原成亚铁离子．
乙组：在锈铜钱中加入适量稀硫酸．观察到①绿色锈层很快消失，同时产生大量气泡，溶液变成蓝色．②将气体收集，通入澄清石灰水，石灰水变浑浊．由此，小军等同学推断，绿色锈层中肯定含有的元素有　_________　．
实验二：废液回收
废液桶中收集了溶有大量 $FeS{O}_4$、 $CuS{O}_4$的废水，若直接排放到下水道，不仅造成重金属污染而且浪费资源．小组讨论后设计了如下除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案：

请完成下列有关问题：
（1）废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中性杂质除去．
（2）金属X是，其加入废水后发生反应的化学方程式为；溶液Y是，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为．
（3）从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是．

科学贵在创新，以下是对部分化学实验的改进，其中不能达到目的是

	A	B	C	D
改 进 后 实 验	燃烧条件	CO还原氧化铜	测定氧气含量	检验气密性
目的	防止燃烧产物 污染空气	防止尾气对大气的污染	不用酒精灯点燃， 使测定结果更精确	现象更明显

 

下列实验方案能达到目的的是 :

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。