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第15讲 金属资源的利用和保护
一、选择题
1.(2015,潍坊)金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件中,铁钉的腐蚀速度最快的是( A )
2.(2015,广州)下列有关铁的说法错误的是( A )
A.参考右图信息,铁的相对原子质量为26
B.生铁和钢是常见的铁合金
C.铁钉在潮湿的空气中容易生锈,因此钢铁的使用要注意防锈
D.用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
3.(2015,宜宾)下列有关金属材料的说法正确的是( D )
A.硬铝片比纯铝片硬度小
B.钢的性能优良,是很纯的铁
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D.为防止钢铁生锈,可在其表面涂油
4.(2015,株洲)下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是( D )
A.在金属表面涂油或刷漆
B.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬
C.制成耐腐蚀的合金
D.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
5.下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是( D )
A.农具上铁锈不及时除去
B.切过酸菜的菜刀不及时清洗
C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方
D.家用剪刀不用时,涂上油并放在干燥处
6.(2015,淄博)铁及其合金在人类生产、生活中占据着重要的地位,下列说法正确的是( D )
A.铁在干燥的空气中容易生锈
B.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
C.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
D.生铁的含碳量比钢的含碳量高
7.如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置,关于该实验的说法正确的是( A )
A.充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡
B.在实验过程中,黑色的粉末会逐渐变成红色
C.该实验的反应原理为FeO+COFe+CO2
D.在实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气中
8.金属资源是不可再生的资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( A )
A.大力开采矿物以保障金属材料的供用
B.提高废旧金属的回收利用率
C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件
二、填空题
9.人类的生活和生产都离不开金属。
(1)下列矿石的主要成分属于氧化物的是__AC__(填序号)。
(2)铁是应用最广泛的金属。
①生活中用铁锅作炊具,利用了铁的__导热__性;
②铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的__氧气__和水蒸气等发生了化学反应。为防止铁制栏杆生锈,通常采取的措施是__刷漆__(写一条)。
(3)已知金属M和N能够发生如下反应:
M+H2SO4===MSO4+H2↑
Fe+MCl2===M+FeCl2
N+FeCl2===Fe+NCl2
判断Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺序是__N>Fe>M>Cu__;以上三个化学反应均属于__置换反应__(填基本反应类型)。
(4)在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。
①若滤液呈无色,则滤渣中一定含有的物质是__Cu、Ag__(填化学式);②若向滤渣中滴加稀盐酸,无明显现象,则滤液中所含溶质的成分可能有__三__种情况。
10.(2015,重庆)如下图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应,其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题:
(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应,其化学方程式为__C+O2CO2__。
(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应,其化学方程式为__C+CO22CO__。
(3)生成铁的主要反应为 Fe2O3+3CO2Fe + 3CO2,该反应中发生氧化反应的物质是__B__(填序号)。
A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2
(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2,如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中,发生反应的化学方程式为__2NaOH_+_CO2===Na2CO3+H2O__。
11.(2014,潍坊)“低碳生活,绿色出行”。下图为潍坊公共自行车。请回答下列问题:
(1)图中所示的各部件中,属于金属材料的是__②③__(填序号,下同),属于有机合成材料的是__①④__。
(2)公共自行车的闸线为钢丝,说明金属具有__延展__性。
(3)车架表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与__空气、水__接触而生锈。防止公共自行车链条生锈的有效措施是__涂油__。
(4)公共自行车有些零件选用了铝合金材料,其优点是质量轻、硬度大和__耐腐蚀__。废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及__保护金属资源。
12.每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%,防止金属的腐蚀已成为科技领域的重大问题。
(1)铁在空气中的锈蚀,实际上是铁跟空气中的__氧气(或O2)__和水蒸气共同作用的结果。
(2)为了防止铁锈蚀,人们常采用在其表面涂油、刷漆或镀铬等方法。这些方法的共同防锈原理是__隔绝空气(或氧气)和水__。在铁路建设中,常利用以下反应制取铁单质:Fe2O3+2AlX+2Fe,则X的化学式为__Al2O3__,该反应的基本类型是__置换反应__。
(3)稀盐酸常用来清除铁锈,请写出用稀盐酸清除铁锈的化学方程式__Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O__。
三、实验题
13.(2015,衡阳)实验室模拟炼铁的实验装置如下图所示。
试回答下列问题:
(1)写出有标号仪器的名称:a.__铁架台__,b.__导管。
(2)实验中看到的实验现象为:玻璃管中的粉末__由红色逐渐变黑__,试管里的澄清石灰水__变浑浊__。
(3)玻璃管中反应的化学方程式为__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__。
(4)加热氧化铁之前,先通一会儿一氧化碳的作用是__排除玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸__。
(5)该实验设计装置C的目的是__燃烧未反应的一氧化碳,防止其污染空气__。
14.(2015,广安)实验室中用一氧化碳还原纯净的Fe2O3粉末。反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小军同学提出了质疑,于是同学们提出查阅资料,寻求真理。
【查阅资料】①一氧化碳还原Fe2O3的固体产物的成分与反应的温度、时间有关,产物可能是Fe3O4、FeO或Fe。
②几种物质的性质
Fe
Fe2O3
FeO
Fe3O4
颜色
黑色
红色
黑色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
③已知反应Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,FeCl3 溶液呈黄色。
【实验探究】(1)该小组同学将反应后的黑色固体研细后,用磁铁吸引,发现黑色粉末全部能被吸引,则黑色固体粉末中不可能含有Fe2O3和__FeO__(填化学式)。
(2)黑色粉末的成分是什么?
猜想Ⅰ:全部为Fe;猜想Ⅱ:全部为Fe3O4;猜想Ⅲ:__Fe和Fe3O4__(填化学式)。
将黑色粉末加到足量的稀盐酸中,全部溶解,观察现象:①有无色气体产生,证明该固体中一定含有__Fe__(填化学式);②溶液呈棕黄色。
由上述实验现象,得出上述猜想__Ⅲ__正确。
【评价与反思】装置中澄清石灰水的作用是__检验生成的CO2__,若撤除装置中点燃的酒精灯可能造成的后果是__CO污染环境__。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
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