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文檔簡介

難點4金屬的冶煉、防護

口識點回顧

【知識點1】金屬的冶煉

1.原理:金屬冶煉就是要把金屬從化合態(tài)變成游離態(tài)。

2.方法:是讓碳與金屬氧化物在高溫下反應,碳能奪取金屬氧化物中的氧,從而得到金屬

單質。

3.【實驗】氫氣還原氧化銅

【實驗裝置】

【步驟】

(1)觀察氧化銅顏色:黑色固體

(2)先檢驗氫氣的純度,一段時間后再通入氫氣

【注意】排盡試管內空氣,防止發(fā)生爆炸

(3)點燃酒精燈,給氧化銅加熱

(4)實驗完成后,先熄滅酒精燈,繼續(xù)通入氫氣,直至試管冷卻

【注意】防止生成的銅再次被氧化

【現(xiàn)象】黑色固體變?yōu)榧t色

【知識點練習】

【例1】工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖:

鐵礦石、焦炭和石灰石純氧

高爐氣體、I_i_軋制

〉煉鐵高爐一?生鐵一?煉鋼爐一?鋼錠------?鋼板

熱空氣_---------

爐渣

」知:生鐵的含碳量為21r4.3%,鋼的含碳量為().03獷2%。回答下列問題:

(1)反應:①Fe203+3CD=2Fe+3C02,②2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2t。屬于置換反應的是

.(填數(shù)字序號),高爐煉鐵的主要反應是(填數(shù)字序號)。

(2)煉鐵的固體原料需粉碎,粉碎的主要目的是

(3)煉鋼爐中,通入純氧的目的是

(4)將鋼錠軋成鋼板,體現(xiàn)了金屬鐵的性;噴漆能防止鐵生銹,原因是

【答案】(2)①增大接觸面枳,使反應充分進行降低生鐵中的碳含量

延展隔絕氧氣和水

【解答】

(1)置換反應的特點是反應前有一種單質,反應后生成另一種單質。方程①反應前沒有單

質,不屬于置換反應;反應②符合置換反應的特點,屬于置換反應,故填②;高爐煉鐵是利

用一氧化碳的還原性,用氧化鐵和一氧化碳高溫反應生成鐵和二氧化碳,故答案為:①;

(2)煉鐵的固體原料需粉碎,可以使其表面積增大,使得反應物接觸面積更大,是反應更

充分,故填增大接觸面積,使反應充分進行;

(3)通入純氧,使得碳的燃燒更充分,爐內溫度更高,減少鐵水中碳的含量,故填降低生

鐵中的碳含量;

(4)鋼錠能夠被壓制成鋼板,說明鐵具有延展性,故填延展;鐵生銹時需要和氧氣、水接

觸,通過噴漆,能夠隔絕氧氣和水,防止鐵得生銹。故填隔絕氧氣和水。

【知識點2】金屬的防護

1.條件:鐵與空氣中的氧氣、水分接觸,發(fā)生緩慢氧化

【注意】食鹽、酸等物質,會加速鐵的銹蝕

2.防護方法:

(1)隔絕氧氣與水分:表面鍍其他金屬、在金屬表面涂油漆等

(2)改變內部結構:加入各種金屬,形成不銹鋼等合金

(3)金屬的自我保護:如氧化鋁薄膜,會阻止金屬繼續(xù)被氧化

【知識點練習】

【例2】金屬材料在生產(chǎn)生活中用途很廣,請回答下列問題。

(1)自行車的閘線為鋼絲,說明金屬具有性。

(2)每年因腐蝕而浪費拒的金屬材料數(shù)量驚人,鐵柵欄常采取的防銹措施是一

(3)除防止金屬腐蝕外,保護金屬資源的有效途徑還有

(4)在鐵制品表面鍍銘,說明金屬格具有的物理性質是

【答案】延展刷漆尋找金屬替代品硬度大

【解答】

(1)自行車的閘線為鋼絲,說明金屬具有延展性。

(2)鐵柵欄常采取的防銹措施是刷漆.

(3)保護金屬資源的有效途徑還有尋找金屬替代品或回收利用金屬。

(4)在鐵制品表面鍍格,說明金屬格具有的物理性質是硬度大。

B難點練習

1.下列措施中,不熊防止鐵制品銹蝕的是()

A.涂油

B.鍍一層耐腐蝕的金屬

C.制成不銹鋼

D.存放在潮濕的空氣中

【答案】D

【詳解】A、涂油,防止與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸生銹;故選項正確,但不符題意;

B、鍍一層耐腐蝕的金屬,防止與空氣中的氯氣和水蒸氣接觸牛銹:故選項正確,但不符題

意;

C、制成不銹鋼,防止生銹;故選項正確,但不符題意;

D、存放在潮濕的空氣中,鐵制品會生銹;故選項錯誤,但符合題意。

故選:Do

2.下列有關資源敘述錯誤的是

A.地殼中含量最多的金屬元素是鋁,生物細胞中含量最多的金屬元素是鈣

B.金屬的回收利用是保護金屬資源的唯一途徑,F(xiàn)1前世界,90%以,的鐵得到回收利用

C.導電性最好的金屬是銀,硬度最大的金屬是輅

D.在自然界中金和銀都有單質形式存在

【答案】B

【詳解】A、地殼中含量最多的金屬元素是鋁,生物細胞中含量最多的金屬元素是鈣,不

符合題意;

B、防止金屬腐蝕,金屬的回收利用,有計劃、合理地開采礦物,尋找金屬替代品等是保護

金屬資源的途徑,目前世界上已有50%以上的鐵和90%以上的金得至IJ了回收利用,符合題

意;

C、導電性最好的金屬是銀,硬度最高的金屬是銘,不符合題意;

D、金、銀化學性質不活潑,在自然界都有單質形式存在,不符合題意。

故選Bo

3.碳及其部分化合物的轉化關系如圖所示。其中X表示轉化中的另一種反應物。下列說法

正確的是

c

CO-^>CO:----?CaCOs

?[②

H2CO;

A.X若是氧化銅,可以觀察到紅色固體變黑

B.反應①可以用于冶煉金屬

C.打開碳酸飲料瓶蓋時不會發(fā)生反應②

D.從圖中可知,C02不可能轉化成C。

【答案】B

【詳解】A、X若是氧化銅,則C與CuO在高溫的條件下反應生成Cu和CCh,CuO為黑色

固體,銅為紅色,觀察到的現(xiàn)象應為黑色固體變紅,此選項錯誤;

B、反應①是CO反應生成C02,一氧化碳具有還原性,可以冶煉金屬并得到二氧化碳,所

以此反應可以用于冶煉金屬,此選項正確:

C、打開瓶蓋時瓶內壓強變小,碳酸會分解生成水和二氧化碳,會發(fā)生反應②,此選項錯

誤;

D、圖中雖然未標出C02轉化成CO的箭頭,但二氧化碳可與碳在高溫的條件下反應生成■

氧化碳,此選項錯誤。

故選Bo

4.下列有關金屬的說法不正確的是

A.常溫下金屬均為固態(tài)

B.合金的很多性能與組成它們的純金屬不同

C.鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中更易生銹

D.生鐵和鋼是常見的鐵合金,鋼的含碳量低于生鐵

【答案】A

【詳解】A.常溫下金屬不均為固態(tài),汞為液體。故A錯誤。B.合金的很多性能與組成它

們的純金屬不同。故B正確。C,鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中更易生銹。故C正

確。D,生鐵和鋼是常見的鐵合金,鋼的含碳量低于生鐵。故D止確。

5.如圖是煉鐵高爐示意圖,下列說法正確的是

焦炭、鐵礦石、石灰石

熱空^

之生鐵出口

爐渣出口“Ji鼓:七:::::::絨?

A.焦炭的主要作用是提供熱量、產(chǎn)生二氧化碳

B.石灰石的作用是與鐵礦石中的雜質反應形成爐渣

C.生鐵出口位置低于爐渣出口的原因是生鐵密度小于爐渣

D.產(chǎn)生的廢氣無需處理,因為它不會污染空氣

【答案】B

【詳解】A、焦炭燃燒放出大量的熱可以提供熱量、焦炭與二氧化碳在高溫下反應生成一

氧化碳,可提供還原劑CO,錯誤;

B、石灰石的作用是與鐵礦石中的二氧化硅反應形成爐渣,正確;

C、出鐵口位置低于出渣口的原因是生鐵密度大于爐渣,位于高爐的下方,錯誤;

D、產(chǎn)生的廢氣中含有許多有毒氣體一氧化碳等氣體需處理,防止污染空氣,錯誤。

故選Bo

6.如圖所示是模擬工業(yè)煉鐵的化學反應裝置,以下說法錯誤的是

氧化鐵

4一

灰z

v

s

n

l

水t

A.實驗開始時應先通入一氧化碳,目的是排凈硬質玻璃管內的空氣,防止爆炸

B.硬質玻璃管內氧化鐵發(fā)生還原反應

C.實驗過程中硬質玻璃管內觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末逐漸變成紅色

D.裝置中導管末端加一點燃的酒精燈,目的是為了燃燒未反應的一氧化碳,防止污染環(huán)

【答案】C

【詳解】A.一氧化碳不純時會發(fā)生爆炸,則實驗開始前要先通入一氧化碳再加熱,目的是

除去玻璃管內的空氣,該選項說法正確;

B.玻璃管中發(fā)生的反應是一氧化碳還原僦化鐵生成鐵和二氧化碳,其中氧化鐵失去了氧,

發(fā)生了還原反應,該選項說法正確;

C.由于氧化鐵是紅棕色,鐵粉是黑色,則玻璃管內的現(xiàn)象是紅色粉末變黑色,該選項說法

錯誤;

D.由于一氧化碳有毒,會污染空氣,則尾部加一臺燃著的酒精燈,目的是除去一氧化碳,

防止污染空氣,該選項說法正確,

故選Co

7.現(xiàn)有Fe2O3和CuO的固體混合物24g,在高溫條件下與足量的CO反應,將反應后所得

的C02氣體通入足量石灰水中,生成白色沉淀40g,,則原固體混合物中含F(xiàn)e和Cu的元素

質量之和為

A.17.6gB.12.8gC.11.2gD.6.4g

【答案】A

【分析】本題考查根據(jù)化學反應方程的計算。

【詳解】設混合物反應后產(chǎn)生的二氧化碳質量為X,設混合物中氧化鐵為),,則氧化銅為

24g-y

CO2+Ca(OH)2=CaCO,>k+H,O

/?44v

44100-----=------

10040g

x=17.6g

高溫高溫

Fe2O,+3CO------2Fe+3CO,CuO+CO------Cu+CO2

1601328044

0.825xy24g-y0.55x(24g-y)

0.825X3'+0.55X(24g-y)=17.6g

產(chǎn)16g,則氧化鐵16g,氧化銅為8g

1|764

故Fe和Cu的元素質量之和為16gx——xI(X)%+8gx—xI(X)%=17.6g

16080

故選A。

8.A~F是初中化學常見的六種不同的物質,A、F反應后為黃色溶液,A、B、C是同類物

質,D可用來改良酸性土壤,E在空氣中易潮解。圖中“一"表示能相互反應,“>>〃表示轉化

關系(部分反應物、生成物及反應條件沒有標出)。下列說法不正確的是

A.A和B在高溫下治煉出目前人類使用最多的金屬

B.C可用于滅火、人工降雨、光合作用、制冷劑

C.圖中發(fā)生的反應有4個復分解反應,2個化合反應

D.向E溶液中滴加F,當恰好反應時,溶液中溶質只有一種鹽

【答案】C

【詳解】A、由上分析可知,A和R在高溫下即為一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和

二氧化碳,能治煉出目前人類使用最多的金屬鐵,故A正確:

B、由上分子可知,C為二氧化碳,二氧化碳可用于滅火、人工降雨、光合作用、制冷劑,

故B正確;

C、圖中A和F相互反應,F(xiàn)和E相互反應,D轉化為E屬于復分解反應,B轉化為C,可

以是?氧化碳在氧氣中點燃生成二氧化碳,是化合反應,也可以是?氧化碳還原金屬氧化

物生生成二氧化碳,屬于氧化還原反應,不屬于四大基本反應類型,C轉化為B為二氧化

碳與碳高溫反應生成一氧化碳,屬于化合反應,而A卻B相互反應,C和D相互反應不屬

于四大基本反應類型,故C錯誤;

D、由上分析可知,向E溶液中滴加F,即為向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸或稀硫酸,生成

氯化鈉或硫酸鈉,恰好完全反應時,溶液中的溶質只有一種氯化鈉或硫酸鈉,屬于鹽,故

D正確;

故選Co

9.煉鐵廠以赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵,主要反應過程如圖所

示:

請根據(jù)題圖和所學知識判斷下列說法錯誤的是()

A.生鐵屬于混合物

B.反應過程①是置換反應,②③屬于化合反應

C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一僦化碳

D.工業(yè)煉鐵的設備是高爐

【答案】B

【詳解】A、生鐵是鐵和碳的合金,屬于混合物,不符合題意;

B、①焦炭為單質碳,在高溫條件下與空氣中氧氣反應生成二氧化碳;化學方程式為:

占燃

C+O2=CO2;②二氯叱碳在高溫條件下,與焦炭繼續(xù)發(fā)生化合反應生成具有還原性的

氣體一氧化碳;化學方程式為:C+CO2_2CO:③一氧化碳化高溫條件下,與赤鐵和,

石中的氧化鐵發(fā)生氧化還原反應,生成鐵和二氧化碳;化學方程式為:

Fe2O3+3CO_2Fe+3CO2故反應過程①②③中,屬于化合反應的有①②,③既不

是置換反應,也不是化合反應,符合題意;

C、焦炭為單質碳,在高溫條件下與空氣中氧氣反應生成二氧化碳,放出大量的熱,原料中

焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳,不符合題意:

D、工業(yè)煉鐵的設備是高爐,不符合題意。故選B。

10.如圖為氫氣還原氧化銅的實驗裝置.,下列有關說法錯誤的是

A.藥品需平鋪在試管底部,使反應更加充分

B.試管口需略向下傾斜,防止冷凝水倒流引起試管破裂

C.試管內藥品加熱前需先通氫氣排盡試管內空氣

D.反應結束后,先停止通氫氣、再撤去并熄滅酒精燈

【答案】D

【詳解】A、藥品需平鋪在試管底部,能增大反應物之間的接觸面積,使反應更加充分,

此選項正確;

B、試管口需略向下傾斜,可防止冷凝水倒流引起試管破裂,此選項正確;

C、試管內藥品加熱前需先通氫氣排盡試管內空氣,以防氫氣不純,加熱時發(fā)生爆炸,此選

項正確;

D、反應結束后,需先撤去酒精燈,停止加熱,等裝置冷卻至室溫,再停止通入氫氣,以

防止生成的銅被氧化為氧化銅,此選項錯誤。

故選Do

11.閱讀下面的科普材料,回答問題。

地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中,陸地上存在各種各樣的金屬礦藏。部分常見

的金屬礦石:

赤鐵礦孔雀石輝銅礦鋁土礦白鴇礦

'ft

樣?「二

要Cu2(OH)

Fe2O3Cu2sAI2O3CaWO4

2CO3

鋁是人們熟悉的金屬,其蘊藏量居金屬之首,應用廣泛,但在1886年以前,它的價格比黃

金還高,其原因是冶煉成本太高。FI前工業(yè)冶煉鋁的原理是;將鋁土礦提純后,在熔融狀

態(tài)下電解,生成鋁和氧氣3

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的合金,人造衛(wèi)星和宇宙飛船上的天線是由鈦銀形狀記

憶合金制造的,它具有形狀記憶功能,可揉成一團放入衛(wèi)星或宇宙飛船艙內,需要時可在

一定條件下恢復原來的拋物面形狀。

⑴根據(jù)材料可知,工業(yè)上可以用(填礦石名稱)來冶煉金屬鴇。

(2)根據(jù)材料可知,合金可用來制造衛(wèi)星或宇宙飛船的天線。

⑶寫出一條保護金屬資源的有效途徑:o

【答案】(1)白案礦

⑵鈦銀形狀記憶

⑶廢舊金屬的回收利用(合理即可)

【解析】(1)

根據(jù)質量守恒定律反應前后元素種類不變,要冶煉金屬銬就需要含有鈣元素的礦石,根據(jù)

材料可知,工業(yè)上可以用白鴿礦來冶煉金屬鴇,故填:白鋁礦;

(2)

根據(jù)資料,形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的合金,人造衛(wèi)星和宇宙飛船上的天線是由

鈦銀形狀記憶合金制造的,它具有形狀記憶功能,可揉成一團放入衛(wèi)星或宇宙飛船艙內,

需要時可在一定條件下恢復原來的拋物面形狀。故填:鈦鍥形狀記憶;

(3)

保護金屬資源的途徑有:①防止金屬銹蝕;②廢舊金屬的【可收利用;③合理開采礦物;

④尋找金屬代用品等;故填:廢舊金屬的回收利用(合理即可)。

12.我國是用電大國,高壓輸電可以滿足大規(guī)模遠距離高效率電力輸送要求。根據(jù)所學知

識回答下列問題:

⑴常溫下一些金屬的物理性質數(shù)據(jù)如表,據(jù)此可知高壓輸電線最好選用金屬(填字

母)。

金屬ABCD

導電性(以100為標準)9981177.9

密度/(g/cm3)8.922.707.8611.3

熔點周10836601535327

硬度(以10為標準)32.751.5

(2)高壓輸電電線一般選用鋼芯鋁絞線,鋼是鐵合金的一種,寫出高溫治煉磁鐵礦的化學方

程式O

⑶為了進一步探究電線中兩種金屬的金屬活動性順序,小組同學做了如下實驗:在

Fe(NO3)2和AgNCh的混合溶液中,加入一定量鎂粉和鋁粉的混合物,充分反應后過濾,得

到濾渣和濾液。下列說法中正確的是(填序號)。

a.若濾液為淺綠色,則濾渣中可能有鋁

b.濾液中一定有Mg(NC)3)2,濾渣中一定有銀

c.若取少量謔液,加入KCI溶液,無明顯現(xiàn)象,則濾渣中一定有鐵

d.若取少量濾渣,加入稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,則濾渣的組成有三種情況

【答案】⑴B

高溫

(2)4CO+Fe3O43Fe+4CO2

⑶bd##db

【解析】⑴

選擇高壓輸電線的材料應該考慮導電性、密度等方面的情況,據(jù)此可知高壓輸電線最好選

用金屬B,不選擇A,是因為A的密度較大,不容易架設;

磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵,?氧化碳與四氧化三鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧

化碳,該反應化學方程式:4CO+Fe5O4=3Fe4-4CO2;

金屬活動性Mg>AI>Fe>Ag,在Fe(NO3)2和AgNCh的混合溶液中,加入一定量鎂粉和鋁粉

的混合物,鎂先和硝酸銀、硝酸亞鐵反應,鋁后和硝酸銀、硝酸亞鐵反應;

a.若濾液為淺綠色,說明硝酸亞鐵沒有反應或部分反應,說明鎂、鋁不足,則濾渣中不可

能有鋁,說法不正確;

b.濾液中一定有鎂和硝酸銀反應生成的Mg(NO3)2,濾渣中一定有鎂和硝酸銀反應生成

的銀,說法正確:

c.若取少最濾液,加入KCI溶液,無明顯現(xiàn)象,說明硝酸銀完全反應,不能說明硝酸亞鐵

的反應情況,則濾渣中不一定有鐵,說法不正確;

d.若取少量濾渣,加入稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中可能含有鐵、鋁、鎂等物質,則濾

渣的組成有三種情況:銀、鐵;銀、鐵、鋁;銀、鐵、鋁、鎂,說法正確:

答案:bd。

13.碳及其化合物的用途及其廣泛。

⑴碳可以冶煉金屬。寫出碳與氧化銅反應的化學方程式。

⑵金剛石和石墨化學性質相同的原因。寫出金剛石的一條物理性質O利用

石墨的導電性,石墨可用于制作。

(3)C6o中,碳元素的存在形態(tài)是,每個分子由個碳原子構成。

⑷T業(yè)制取碳酸鈣的過程如下所示。

①氧化鈣的俗稱是,,

②步驟II中反應(選填"放出"或"吸收")熱量。

③某石灰石樣品的質量為1000g,每一步反應均完全進行,最終得到的碳酸鈣為800g,

該樣品中碳酸鈣的含量%。

(5)化學家在1776年測得,室溫下1L水中大約能溶解1L二氧化碳。按下圖進行實驗,最終

排入量筒內的液體約為mLo

300mLeO:

高溫個

【答案】(l)C+2CuO=_2CU+CO2t

⑵它們都是由碳元素組成的單質硬度大電極

(3)游離態(tài)60

⑷生石灰放出80

(5)100

【解析】(1)

高滬

碳和氧化銅在高溫條件下生成銅和二氧化碳,其方程式為C+2CuO、2Cu+CO?

(2)

金剛石和石墨的化學式為C,它們都是由碳元素組成的當質,故它們的化學性質相同;

金剛石硬度大,折光性好,在生活中可用于切割玻璃和制作鉆石飾品,故其物理性質可填

硬度大;石墨具有導電性,可用作電極或者電刷。

Q)是一種碳原子簇,它是由60個原子構成碳單質,單質中的元素的形式形態(tài)為游離態(tài),

化合物中元素的存在形態(tài)為化合態(tài)。

C6?;瘜W式的下標為60,化學式中下標表示是一個分子所含原子個數(shù),故一個C6。分子含60

個碳原子。

(4)

氧化鈣俗稱牛.石灰,碳酸鈣俗稱石灰石或大理石,氫氧化鈣俗稱熟石灰或消石灰;

氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,放出人量的熱,利用這一性質,氧化眄廣泛用于生活中的

自熱火鍋的加熱包;

根據(jù)元素守恒,最終所得碳酸鈣的質量就等于樣品中碳酸鈣的質量,故樣品中碳酸鈣的質

量分數(shù)為:能4°0%=80%。

(5)

由題干可知,二氧化碳的在水中的溶解度為1:L故200mL的水能溶200mL的二氧化

碳,故會剩余100mL的二乳化碳,100mL的二氧化碳會排出100mL的液體,故最終排入量

筒內的液體約為100mL。

14.探究鐵生銹的條件

取4枚去油去銹的潔凈鐵釘,分別裝入下表的試管中,進行實驗:

(1)通過上述實驗可知,溫度越高鐵釘生銹速率越(填“慢〃或"快〃);在

(填"酸性"、"堿性”或“中性〃)環(huán)境中鐵釘生銹速率較快。

(2)金屬銹蝕造成的損失巨大,對金屬銹蝕的控制尤為重要,下列對金屬的防護措施合理

的是(填序號)。

a齒輪表面涂油b將鋼材深埋保存c將鋼刀浸泡在水中d車圈鍍銘

【答案】快酸性ad

【詳解】(1)通過上述實臉可知,溫度越高鐵釘生銹速率越快;在酸性環(huán)境中鐵釘生銹速

率較快,是通過控制變量法比較5支試管的現(xiàn)象,得出的結論;故答案為快;酸性;

(2)a、齒輪表面涂油能保護金屬不銹蝕;

b、將鋼材深埋保存不是防銹的措施;

c、將鋼刀浸泡在鹽水中會加速鐵的銹蝕;

d、車圈鍍鋁能保護金屬不銹蝕。

故填:ado

15.一氧化碳不僅可作燃料,還可用于冶煉金屬。如圖是實驗室利用CO還原氧化鐵的裝

置,回答以下問題。

(1)寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式

(2)在點燃酒精噴燈前.,要先通CO一至二分鐘,原因是什么:。

⑶B處酒精燈的作用是什么:。

【答案】⑴

高溫

3C0+Fe2O.^2Fe+3CO2

(2)排凈裝置內的空氣,以免加熱發(fā)生爆炸

⑶處理尾氣CO,防止污染空氣

【解析]⑴

在高溫條件下一氧化碳與氧化鐵反應生成了鐵和二氧化碳,化學方程式為:

高溫

3co+Fefi.=2Fe+3CO2。

(2)

一氧化碳具有可燃性,和空氣的混合氣點燃可能發(fā)生爆炸,所以在點燃酒精噴燈前,要先

通C0一至二分鐘,原因是排凈裝置內的空氣,以免發(fā)生爆炸。

B處酒精燈主要是用于處理尾氣C0,防止污染空氣。

16.不銹鋼是鐵的合金,生活中常見的不銹鋼多以添加了某種其他金屬達到防銹的目的,

但是它的主要成分畢竟還是金屬鐵,在適宜的條件下還是會生銹的。某興趣小組的同學對

鐵生銹的影響因素進行了探究。

實驗1:探究鐵生銹的條件

【進行實驗】

如圖1所示,取三根潔凈無銹的鐵釘,分別放置在三個不同環(huán)境中,一周后觀察鐵釘生銹

情況并記錄如下。

記導管

棉花及位

二-植物油干燥劑/

鐵釘煮沸后迅

速冷卻網(wǎng)鐵釘鐵釘

蒸儲水-水

BC

圖1圖2

實驗ABC

現(xiàn)象在液面附近,鐵燈生銹嚴重鐵釘無明顯變化鐵釘無明顯變化

【解釋與結論】

⑴對比實驗(填序號),可以得出鐵生銹與水有關。

(2)由上述實驗可知,鐵生銹的條件是,鐵銹屬于(填“混合物”、"純凈

物”),為什么鐵銹要即時除去的原因c

實驗2:生活中不銹鋼刀具經(jīng)常用來切含鹽的食物,于是小組同學想繼續(xù)探究食鹽

(NaCI)溶液的濃度對鐵生銹速率的影響。

【進行實驗】

室溫卜,取大小、形狀相同的光亮鐵絲,用如圖2裝置完成實驗并記錄如表。

放置不同時間,導管內液面上升高度

實驗編燒瓶內液體[用于浸潤鐵絲)用

(cm)

號量

1小時2小時3小時

①2.0mL蒸播水0.10.73.2

1.5mL蒸儲水+0.5mL10%NaCI溶

②0.31.55.0

③1.0mL蒸儲水+amL10%NaCI溶液0.83.37.9

0.5mL蒸儲水+1.5mL10%NaCI溶

④1.14.79.1

⑤2mLi0%NaCI溶液000

【解釋與結論】

⑶導管內液面上升的原因是。

(4)a=o

⑸依據(jù)實驗①?④,可以得出的結論是

【反思與評價】

⑹小組同學重復實驗⑤,得到以下數(shù)據(jù):

放置不同時間,導管內液面上升高度(cm)

燒瓶內液體(用于浸潤鐵絲)用量

1小時2小時3小時

2mL10%NaCI溶液1.45.710.0

則原實驗⑤失敗的可能原因是O

⑺綜合上述實驗結果,鐵制品的防護需盡量避免與水、氧氣、接觸。

【答案】⑴AC##CA

(2)同時與氧氣和水接觸混合物鐵銹疏松多孔,易吸收空氣中的水和氧氣,如果不

及時除去加快生銹速率

⑶鐵生銹消耗氧氣,導致瓶內氣壓降低,小于外界氣壓,水在外氣壓作用下被壓入導管中

(4)1.0

(5)在其他條件相同時,隨著NaCI溶液濃度的增加,鐵生銹速率加快

⑹裝置漏氣

⑺NaCI##氯化鈉

【解析】(1)

A中鐵釘與水接觸,生銹,C中鐵釘與水隔絕,不生銹,對比A、C可知,鐵生銹與水有

關:

(2)

對比A、C可知,鐵生銹需要水,對比A、B可知,A中鐵釘與氧氣接觸,生銹,B中鐵釘

與氧氣隔絕,不生銹,說明鐵生銹需要氧氣,因此鐵生銹的條件是與水和氧氣同時接觸。

鐵銹主要成分是氧化鐵,屬于混合物:鐵銹要即時除去的原因是鐵銹疏松多孔,易吸收空

氣中的水和氧氣,如果不及時除去加快生銹速率;

(3)

鐵生銹消耗氧氣,導致瓶內氣壓降低,小于外界氣壓,水在外氣壓作用下被壓入導管中,

導管內液面上升;

(4)

有各組實驗可知,液體的總體積均為2mL,為了進行對比,則1.0mL+amL=2mL,則

a=1.0;

(5)

實驗①?④中所得氯化鈉溶液的濃度依次增大,在相同時間內導管內液面上升高度也依

次變大,由實驗①?④,可以得出的結論是在其他條件相同時,隨著氯化鈉溶液濃度的

增加,鐵生銹速率加快;

(6)

小組同學重復實驗⑤,根據(jù)數(shù)據(jù),其中的鐵會生銹,實驗中導管中液面沒有上升,可能原

因是裝置漏氣:

(7)

根據(jù)實驗①?④的實驗結論可知,鐵制品的防護需盡量避免與水、氧氣、NaCI接觸。

17.2020年11月10日,中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底,該潛水器

載人艙球殼使用了金屬鈦⑴)。某工廠用120t鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵FeTiO"、124.25t

的氯氣和足量的焦炭為原料冶煉鈦,反應原理如下:

①2FeTiO,+6C+7ch=6CO+2TiCl4+2FeCl3

高溫

(2)TiCl4+2Mg2Mge12+Ti

已知FeTiCh的相對分子質量為152,假設雜質不參與反應,且每一步反應均恰好完全反

應。試計算:

⑴鈦酸亞鐵(FeTQ)中Ti、0元素的質量比為。

⑵完全反應生成的金屬鈦的質量。

⑶該120t鈦鐵礦中FeTQ的質量分數(shù)(計算結果精確到0.1%)?

【答案】⑴1:1

⑵設生成的Ti04的質量為X,生成的Ti的質量為y

高溫

2FeTR+6C+7C1,=6CO+2TiCl4+2FeCl3

497380

124.25tX

497_124.251

380-A-

解得x=95t

IWI溫

TiCl4+2M

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