【文章內(nèi)容簡介】 子 ,符號(hào)為 Ag+、 Zn2+、 Mg2+、 Cu2+。 考點(diǎn)二 金屬資源的利用和保護(hù) 1.(2022湖南長沙 ,9,3分 )2022年 5月我國自主建造的第一艘航母下海。為保證航母的使用壽命 , 下列防銹措施 不可行 的是 ? ( ) 答案 C 用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件 ,能延長航母的使用壽命 ,故 A方法可行 。 刷防銹漆可以隔絕氧氣和水 ,能延長航母的使用壽命 ,故 B方法可行 。給船體表面鍍一層黃金來 防銹 ,成本過于昂貴 ,故 C方法不可行 。給某些部位涂油可以隔絕氧氣和水 ,能延長航母的使用壽 命 ,故 D方法可行。 知識(shí)拓展 鐵在與水和氧氣同時(shí)接觸時(shí)易生銹 ,防銹措施是使鐵與水或氧氣隔絕或改變金屬 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2.(2022福建 ,5,3分 )下列四支試管中 ,鐵釘銹蝕最快的是 ? ( ) ? 答案 D 鐵與氧氣、水同時(shí)接觸會(huì)生銹 ,鹽溶液會(huì)加快鐵生銹的速度 ,故選 D。 3.(2022重慶 A,5,2分 )工業(yè)煉鐵中會(huì)發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng) ,該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的 物質(zhì)是 ? ( ) 答案 B 一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳 ,在此反應(yīng)中 ,一氧化碳得到氧被氧化 ,發(fā) 生了氧化反應(yīng) 。氧化鐵失去氧被還原 ,發(fā)生了還原反應(yīng) ,故選 B。 4.(2022廣東廣州 ,16,2分 ) 下列有關(guān)鐵的說法 錯(cuò)誤 的是 ? ( ) ,鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為 26 ,因此鋼鐵的使用要注意防銹 Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2 答案 A 由題中圖示信息得出 26是鐵的原子序數(shù) ,鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為 ,故 A錯(cuò)誤。 5.(2022廣東 ,17,4分 )2022年冬天 ,某小伙子為了取暖在衛(wèi)生間里貼滿了“暖寶寶” (該產(chǎn)品的 部分說明書為 :“暖身更暖心 ,升溫快。發(fā)熱成分 :高純度鐵粉、水、鹽 …… 發(fā)熱時(shí)間 :10小時(shí) 。 平均溫度 :52 ℃ ” ),他把門窗關(guān)閉以防暖氣泄漏。幾分鐘后 ,他失去意識(shí)而倒地 ,幸而被門外的 朋友及時(shí)救起。請回答 : (1)鐵氧化發(fā)熱 ,主要生成物的化學(xué)式為 。鹽是催化劑 ,其質(zhì)量和 不變。 (2)該小伙子失去意識(shí)并不是溫度過高和身體本身的原因 ,而是 。 答案 (1)Fe2O3(或 Fe2O3xH2O) 化學(xué)性質(zhì) (2)鐵氧化 (生銹 )消耗了衛(wèi)生間大量氧氣 ,小伙子缺 氧而窒息 解析 (1)鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成鐵銹 ,其主要成分為 Fe2O3或 Fe2O3xH2O。在化學(xué)反應(yīng) 前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。 (2)該產(chǎn)品發(fā)熱 10小時(shí)的平均溫度只有 52 ℃ ,故該小伙子 失去意識(shí)并不是溫度過高和身體本身的原因 ,而是把門窗關(guān)閉后 ,鐵氧化消耗氧氣 ,導(dǎo)致缺氧而 窒息。 6.(2022北京 ,17,2分 )煉鐵的主要原料是赤鐵礦石 (主要成分為 Fe2O3)、焦炭、空氣等 ,轉(zhuǎn)化過程 如下 : 焦炭 ? 二氧化碳 ? 一氧化碳 ? 鐵 (1)②中 ,反應(yīng)為 CO2+C? 2CO,其中化合價(jià)發(fā)生改變的元素是 。 (2)③中 ,CO與 Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案 (1)碳 (2)3CO+Fe2O3? 2Fe+3CO2 解析 (1)題述反應(yīng)的反應(yīng)物 CO2中 ,碳元素的化合價(jià)為 +4,氧元素的化合價(jià)為 2。C單質(zhì)中 ,碳元 素的化合價(jià)為 0。生成物 CO中 ,碳元素的化合價(jià)為 +2,氧元素的化合價(jià)為 2,所以化合價(jià)發(fā)生改變 的元素是碳。 (2)一氧化碳還原氧化鐵時(shí)生成鐵和二氧化碳 ,注意需標(biāo)明反應(yīng)條件“高溫”。 7.(2022浙江杭州 ,28,6分 )小金為探究鐵制品銹蝕的條件 ,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) : ? 步驟 1:利用圖甲所示裝置 ,將干燥的 O2從導(dǎo)管 a通入 U形管 (裝置氣密性良好 ,藥品如圖所示 )。待 U形管內(nèi)充滿 O2后 ,在導(dǎo)管 b處連接一活塞推至底部的注射器 ,收集 20 mL O2后在導(dǎo)管 a處連接 乳膠管并用止水夾夾緊 ,如圖乙所示。 步驟 2:一段時(shí)間后 ,觀察 U形管內(nèi)的鐵絲 ,其現(xiàn)象如表所示。 觀察對(duì)象 現(xiàn)象 ①干燥的普通鐵絲 沒有明顯變化 ②潮濕的普通鐵絲 較多紅褐色銹斑 ③潮濕的純鐵絲 沒有明顯變化 (1)步驟 1中 ,檢查 U形管內(nèi)是否已充滿 O2的方法是 。 (2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要 O2,在此實(shí)驗(yàn)中能支持此條件的證據(jù)是 。 (3)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ,此實(shí)驗(yàn)還可得出鐵制品銹蝕的條件是 。 答案 (1)將帶火星的木條放置在 b導(dǎo)管口 ,若木條復(fù)燃 ,則證明 U形管內(nèi)已充滿 O2 (2)觀察到注射器活塞向左移動(dòng) (或注射器內(nèi) O2體積減少 ) (3)水分和金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 解析 (1)因?yàn)槭菑?a 口通入氧氣 ,若想知道 U形管內(nèi)是否充滿氧氣 ,可在 b口處放一帶火星的木 條 。(2)注射器中有氧氣 ,鐵生銹需要氧氣參與 ,故注射器內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)減小 ,現(xiàn)象是活塞向左移動(dòng) 。 (3)對(duì)比①②的現(xiàn)象可知鐵生銹除了需要氧氣外 ,還需要水分 。對(duì)比②③的現(xiàn)象可知鐵制品銹蝕 與金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。 8.(2022遼寧沈陽 ,16,5分 )世界上每年都有將近總產(chǎn)量十分之一的鋼鐵銹蝕 ,造成了巨大的經(jīng)濟(jì) 損失。為探究鐵銹蝕的原因 ,分別取 3枚潔凈無銹的鐵釘放入試管中 ,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) : ? (1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一時(shí) ,老師指導(dǎo)同學(xué)們先向迅速冷卻后的沸水中 ,放入一截打磨光亮的略長于鐵釘 的鎂帶 ,幾分鐘后再放入鐵釘。鎂帶的作用是 。 (2)大多數(shù)同學(xué)都觀察到了實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二中鐵釘無銹 ,實(shí)驗(yàn)三中鐵釘生銹的現(xiàn)象 ,得出鐵生銹 的條件是 。某同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)本組實(shí)驗(yàn)二中的鐵釘表面出現(xiàn)了少 量鐵銹 ,經(jīng)仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)膠塞已塞緊 ,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是 。 (3)工業(yè)上用銹蝕的廢舊鐵制品可以回爐煉鐵 ,原理是 (用 化學(xué)方程式表示 )。在生活中人們對(duì)廢舊金屬合理的處理方法通常有 (寫一 種 )。 答案 (1)除去水中的氧氣 (2)鐵與氧氣和水共同作用 生石灰的量不足 。生石灰已失效 。鐵釘與生石灰直接接觸 (其他合 理答案均可 ) (3)Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2 投放到可回收垃圾桶 。賣給廢品回收站等 (其他合理答案均可 ) 解析 (1)鎂帶的作用是除去水中的氧氣 ,使鐵釘不與氧氣接觸。 (2)實(shí)驗(yàn)一中鐵釘只與水接觸 沒有生銹 。實(shí)驗(yàn)二中鐵釘只與氧氣接觸沒有生銹 。實(shí)驗(yàn)三中鐵釘同時(shí)接觸水和氧氣發(fā)生銹蝕 ,故 鐵生銹的條件是與氧氣和水共同作用。生石灰若已經(jīng)失效或生石灰的量不足等 ,會(huì)導(dǎo)致試管 中的空氣不干燥 ,使實(shí)驗(yàn)二中的鐵釘表面出現(xiàn)少量鐵銹。 (3)鐵銹的主要成分是氧化鐵 ,用其進(jìn) 行回爐煉鐵的原理是氧化鐵與一氧化碳在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳 。在生活中人們對(duì)廢 舊金屬合理的處理方法通常有投放到可回收垃圾桶、賣給廢品回收站等。 9.(2022四川成都 ,18,9分 )工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖 : ? 已知生鐵的含碳量為 2%~%,鋼的含碳量為 %~2%。 (1)反應(yīng) :① Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2,② Fe2O3+3C? 2Fe+3CO↑。屬于置換反應(yīng)的是 ,用于高爐煉鐵的原理是 。 (填序號(hào) ) (2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎 ,其目的是 。 (3)熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同 ,這種氣體的化學(xué)式是 。爐渣中含有硅酸 鈣 (CaSiO3),其中硅元素的化合價(jià)是 。 (4)煉鋼爐中 ,通入純氧的目的是 。將鋼錠軋 成鋼板 ,體現(xiàn)了金屬的 性。 (5)鋼鐵制品可能會(huì)生銹 ,寫出用稀硫酸除銹反應(yīng)的化學(xué)方程式 : 。 答案 (1)② ① (2)增大反應(yīng)物接觸面積 ,加快反應(yīng)速率 (3)N2 +4 (4)使生鐵中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳 ,降低生鐵中碳含量 延展 (5)Fe2O3+3H2SO4? Fe2(SO4)3+3H2O 解析 (1)反應(yīng)①的反應(yīng)物中沒有單質(zhì) ,不是置換反應(yīng) 。反應(yīng)②為一種單質(zhì)和一種化合物生成另 一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng) ,屬于置換反應(yīng)。高爐煉鐵的原理是利用一氧化碳還原氧化 鐵制備鐵 ,故選①。 (2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎 ,其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積 ,加快反應(yīng)速率。 (3)空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?,但氮?dú)獠粎⑴c煉鐵的反應(yīng) ,故熱空氣和高爐氣體中相同的成 分是 N2。CaSiO3中 Ca顯 +2價(jià) ,O顯 2價(jià) ,則 Si的化合價(jià)為 +4。 (4)生鐵的含碳量為 2%~%,鋼的含碳量為 %~2%,故煉鋼爐中 ,通入純氧的目的是使生 鐵中的碳與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳 。將鋼錠軋成鋼板 ,體現(xiàn)了金屬的延展性。 (5)硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水 ,化學(xué)方程式為 Fe2O3+3H2SO4? Fe2(SO4)3+3H2O。 10.(2022浙江杭州 ,29,8分 )小金利用圖示裝置進(jìn)行甲、乙對(duì)比實(shí)驗(yàn) ,探究溫度對(duì) CO和 Fe2O3反應(yīng) 的影響 (固定裝置略 )。 ? (1)從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮 ,圖示裝置還應(yīng)采取的改進(jìn)措施是 。 (2)完全反應(yīng)后 ,兩組的生成物均為黑色粉末 (純凈物 ),分別用兩組生成物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn) : 步驟 操作 甲組現(xiàn)象 乙組現(xiàn)象 1 稱量黑色粉末質(zhì)量 /g m1 m2 2 取黑色粉末 , 用磁鐵吸引 能被吸引 能被吸引 3 取黑色粉末 , 加入稀鹽酸 全部溶解 , 有大量氣泡 無明顯現(xiàn)象 4 取黑色粉末 , 加入足量 CuSO4溶液 有紅色物質(zhì)生成 無明顯現(xiàn)象 ①甲組的黑色粉末與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 ②小金查閱資料后發(fā)現(xiàn) Fe3O4在常溫下不與稀鹽酸、 CuSO4溶液反應(yīng) ,故猜想乙組的生成物為 Fe3O4。他又發(fā)現(xiàn) m2恰好為 g,這可成為支持上述猜想的新證據(jù)。 (3)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)說明溫度對(duì) CO和 Fe2O3反應(yīng)有影響 ,且均體現(xiàn)出 CO的 (填寫化學(xué)性質(zhì) )。 答案 (1)在裝置末端尖嘴導(dǎo)管處 ,放置一盞燃著的酒精燈 (合理即可 ) (2)① Fe+2HCl? FeCl2+H2↑ ② (3)還原性和可燃性 (寫出還原性即可 ) 解析 (1)一氧化碳有毒 ,從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮 ,應(yīng)添加尾氣處理裝置。 (2)①甲組的黑色粉末 為鐵粉 ,與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Fe+2HCl? FeCl2+H2↑。②若乙組的生成物為 Fe3O4,則 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO+3Fe2O3? 2 Fe3O4+CO2,依據(jù) Fe2O3的質(zhì)量可計(jì)算出 Fe3O4的質(zhì)量為 g。 (3)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)說明溫度對(duì) CO和 Fe2O3反應(yīng)有影響 ,且均體現(xiàn)出 CO具有可燃性和還原 性。 11.(2022安徽 ,11,6分 )自行車作為常用的代步工具 ,既輕便靈活 ,又符合環(huán)保要求。如圖是一款 自行車的示意圖。 ? (1)所標(biāo)物質(zhì)中 ,屬于有機(jī)合成材料的是 (填一種即可 ,下同 )。屬于合金的是 。 含有的金屬元素是 。 (2)車架表面刷油漆主要是為了防銹 ,其原理是 。請?jiān)偬岢鲆粭l可延長自行車 使用壽命的建議 。 (3)當(dāng)今自行車外形美觀 ,材質(zhì)輕便、牢固 ,除了代步 ,還可作為健身工具。由此你對(duì)化學(xué)與人 類生活的關(guān)系有何感想 ? 。 答案 (1)塑料 (或橡膠 ) 鋼 (或不銹鋼 ) Fe(或 Cr、 Ni,填元素名稱也給分 ) (2)隔絕空氣和水 不用時(shí)擦拭干凈 ,停放在干燥通風(fēng)處 (從金屬的防腐角度回答 ,合理即可 ) (3)化學(xué)材料的發(fā)展 ,提高了人類生活質(zhì)量 (其他合理答案均給分 ) 解析 (1)有機(jī)合成材料包括塑料、合成纖維和合成橡膠等 。金屬和合金均屬于金屬材料。 (2)鐵 與水和氧氣同時(shí)接觸時(shí)易生銹 ,防銹就是使鐵與水、氧氣隔絕 。保持鐵制品的潔凈和干燥及在 鐵的表面涂上一層保護(hù)膜等是生活中主要的防銹措施 ,因此自行車不用時(shí)應(yīng)擦拭干凈 ,存放 在干燥通風(fēng)處以延長使用壽命。 (3)化學(xué)材料促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展 ,提高了人類的生活質(zhì)量及生 活品位。 12.(2022重慶 A,21,4分 )如圖所示的煉