1、知识点一 铁的冶炼,1.金属资源的存在及存在形式,特别提醒 “沙里淘金”,说明金在自然界中以单质形式存在。,2.几种常见矿石的名称和主要成分,特别提醒 冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则是:(1)所需提炼金属的 含量高;(2)矿石中含对环境有害的元素少;(3)冶炼途径能够尽可能简 便。,3.一氧化碳还原氧化铁 (1)实验装置,图8-3-1,(2)实验步骤:检查装置的气密性;装入药品并固定装置;向玻璃管 内通入CO气体;加热氧化铁;停止加热;停止通入CO气体。,(3)实验现象:红色粉末逐渐变成黑色;澄清的石灰水变浑浊;尾气燃烧产 生蓝色火焰。 (4)化学方程式:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
2、(玻璃管中);CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(试管中);2CO+O2 2CO2(导管末端)。 (5)实验结论:红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,同时生成二氧化 碳。,特别提醒 一氧化碳还原氧化铁的装置可进行如下改进,该装置既处理 了尾气,又节约了燃料。,图8-3-2,4.工业上铁的冶炼 (1)主要设备:炼铁高炉。 (2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气等。 (3)发生的主要反应 产生还原剂:C+O2 CO2;CO2+C 2CO。 生成生铁:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。,例1 (2018江苏苏州一模)根据下列实验装置图,以下说法中错误的是 ( )图8-3-3 A.实验开始先
3、通一会儿CO,再用酒精喷灯加热 B.a处固体由黑色逐渐变为红棕色,C.反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊 D.CO有毒,通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气,解析 实验开始先通一会儿一氧化碳,再用酒精喷灯加热,目的是排尽 玻璃管中的空气,防止发生爆炸;一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应 生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管中出现的现象是红棕 色粉末逐渐变黑;反应有二氧化碳生成,反应过程中可观察到b处的澄清 石灰水变浑浊;一氧化碳有毒,通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止 污染空气。,答案 B,知识点二 含杂质物质的计算,1.原理 化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加
4、反应的纯物质间的关 系。如果有杂质,先要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。,2.公式 (1)混合物中某物质的质量分数= 100% (2)某物质的质量=混合物的总质量该物质的质量分数 (3)混合物的总质量=,3.计算步骤 (1)将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量; (2)将纯净物的质量代入化学方程式进行计算。,例2 (2018山西二模)(1)某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O3 76%的赤 铁矿石,理论上该厂可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少?(结果保留一 位小数) (2)铁矿石的种类很多,除赤铁矿石外,常见的还有磁铁矿(主要成分是Fe3 O4)、黄铁矿(主要成分是FeS2)
5、等,工业上一般不用黄铁矿来炼铁,其原因 是 。,解析 (1)5 000 t赤铁矿中含Fe2O3的质量为5 000 t76%=3 800 t,根据氧 化铁与一氧化碳反应的化学方程式,由氧化铁的质量可以计算铁的质 量,从而可以计算含铁98%的生铁的质量。(2)用于冶炼铁的铁矿石的选 择原则是含铁量高,不含或含有较少有害元素等。,答案 (1)5 000 t赤铁矿石中含Fe2O3的质量为5 000 t76%=3 800 t 设该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是x 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2160 1123 800 t 98%x= x=2 714.3 t 答:理论上该厂可日产含Fe
6、98%的生铁的质量是2 714.3 t。 (2)黄铁矿含铁量低;含有对环境有害的元素硫(或在冶炼过程中会产生 有毒气体二氧化硫,污染环境),知识点三 金属资源的保护,1.铁制品的锈蚀 (1)条件:与空气中的氧气和水同时接触。 (2)铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O,结构疏松,不能阻碍里层的铁继续被锈 蚀。 特别提醒 钢铁的锈蚀速率受外界环境的影响,会随着环境温度升高、 湿度增大、酸性增强而变快。,2.防止铁锈蚀的方法,3.保护金属资源,例3 建设丝绸之路经济带,中国高铁走出国门。铁是应用最广泛的金 属。图8-3-4,(1)为了探究铁生锈的条件,进行了如图8-3-4(略去其中的夹持装置)所示
7、的三个对比实验。一段时间后,甲中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升, 乙和丙中均无明显现象。由此得出铁丝锈蚀的过程,实际上是铁丝与 发生化学反应的过程。 (2)铁制品在下列情况:潮湿空气中、部分浸入食盐水中、干燥 的空气中,最易生锈的是 (填序号)。,解析 (1)甲中铁丝与水和氧气同时接触,发生锈蚀;乙中铁丝不与氧气 接触,丙中铁丝不与水接触,乙、丙中铁丝均不发生锈蚀,说明铁生锈必 须与水和氧气同时接触。(2)食盐水会加快铁的锈蚀。,答案 (1)氧气和水 (2),题型一 炼铁原理的实验探究,例1 (2018山东临沂质检)某化学小组利用如图8-3-5所示装置(部分装 置已略去)进行了如下实验探究:图8
8、-3-5,X为一氧化碳,Y为氧化铁粉末。实验开始时先缓缓通入一氧化碳,一段 时间后加热硬质玻璃管甲,待反应完全后停止加热,仍继续通一氧化碳 直到甲冷却为止。 (1)在实验过程中,观察到甲中的现象是 。 (2)甲中发生反应的化学方程式为 。 (3)乙中石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为 。 (4)需要对尾气进行处理,其原因是 。,解析 (1)一氧化碳具有还原性,能将氧化铁还原为铁,所以在实验过程 中,观察到甲中的现象是红棕色粉末变成黑色。(2)一氧化碳具有还原 性,能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳。(3)二氧化碳与氢氧化钙反应 生成碳酸钙沉淀与水,所以乙中澄清石灰水变浑浊。(4)一氧化碳有毒,
9、会污染空气,所以需要对尾气进行处理。,答案 (1)红棕色粉末变为黑色 (2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (3)Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O (4)CO有毒,会对环境造成污染,点拨 一氧化碳还原氧化铁的实验需注意“一通、二点、三灭、四 停”,即先通一氧化碳,后点燃酒精喷灯加热;实验完毕后,先熄灭酒精喷 灯,待硬质玻璃管冷却至室温时停止通一氧化碳。,题型二 金属锈蚀条件的探究,例2 某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计 的实验如图8-3-6所示:,图8-3-6,(1)一周后观察,试管和中的铁钉无明显变化,试管中的铁钉明显 生锈。探究发现铁生锈的主要条件是
10、铁与 直接接触,其 中试管中铁钉的A、B、C三处中 处锈蚀最严重。,(2)试管中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是 。 (3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是 。,解析 (1)由实验装置及“试管和中的铁钉无明显变化,试管中 的铁钉明显生锈”,可推测铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果;试 管中铁钉的A、B、C三处中,B处最易生锈。(2)试管中加入的蒸馏 水要事先煮沸,其目的是除去溶解在水中的氧气。(3)沙漠地区的空气 干燥,所以铁制品锈蚀较慢。,答案 (1)氧气和水 B (2)除去水中的氧气 (3)空气干燥,点拨 探究金属锈蚀的条件通常采用控制变量法设计对比实验来进 行。解题时应注意找准对比实验中
11、的变量。,易错点 对工业炼铁与实验室“炼铁”区分不清,例 (2018山东淄博淄川一模)化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原 理(根据需要,酒精灯可加网罩)。甲,乙图8-3-7 (1)乙中高炉炼铁时焦炭的作用是 。 (2)装置甲炼得的铁与装置乙炼出的生铁在组成上的最大区别是 。 (3)甲、乙两装置中共同发生的化学反应是,(用化学方程式表示)。,解析 (1)工业炼铁时,焦炭燃烧放出热量,其作用之一是提供热量;焦炭 与二氧化碳反应生成一氧化碳气体,其作用之二是生成炼铁所需的还原 剂。(2)装置甲炼得的铁是纯铁,装置乙炼出的是生铁。(3)甲、乙两装 置中共同发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生
12、成铁和 二氧化碳。,答案 (1)提供热量,生成具有还原性的气体一氧化碳 (2)甲中炼得的铁不含碳,乙中炼得的铁含有碳 (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,纠错点睛 高炉炼铁过程中,焦炭在高炉中与通入的空气反应生成二氧 化碳,同时放出热量,热的二氧化碳又与焦炭反应生成一氧化碳,一氧化 碳再与铁矿石在高温条件下反应。,知识点一 铁的冶炼,1.用下列矿石冶炼金属时,排放的废气容易引起酸雨的是 ( ) A.辉铜矿(主要成分Cu2S) B.赤铁矿(主要成分Fe2O3) C.磁铁矿(主要成分Fe3O4) D.铝土矿(主要成分Al2O3),答案 A 酸雨主要是向空气中排放过量的二氧化硫、氮氧化物造成
13、 的,故选A。,2.(2018河南洛阳洛宁三模)根据实验装置图,以下说法中正确的是 ( )图8-3-1 A.a中固体由黑色逐渐变为红棕色 B.该实验可验证CO的氧化性,C.实验结束后应先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO D.在整个实验过程中,c处的尾气可不做处理直接排放到空气中,答案 C 一氧化碳具有还原性,与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,a中 固体由红棕色逐渐变为黑色;该实验可验证CO的还原性;实验结束后应 先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO,以防生成的铁再次被氧化;一 氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,c处的尾气不能直接排放到 空气中。,知识点二 含杂质物质的计算,3.某赤铁矿
14、样品中含Fe2O3的质量分数为80%,则赤铁矿样品中铁的质量 分数为 ( ) A.80% B.56% C.20% D.无法确定,答案 B Fe2O3中Fe的质量分数为 100%=70%,则赤铁矿样品中铁 的质量分数为80%70%=56%。,4.(2018山东德州庆云一模)若要生产含杂质4%的生铁100 t,需要含氧化 铁60%的赤铁矿石的质量是多少?(要求写出计算过程,计算结果保留到 小数点后1位),答案 设需要含氧化铁60%的赤铁矿石的质量为x Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 60%x 100 t(1-4%)= x228.6 t 答:需要含氧化铁60%的赤铁矿石的质量是
15、228.6 t。,解析 根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式,由铁的质量可以计算 氧化铁的质量,从而可以计算含氧化铁60%的赤铁矿石的质量。,知识点三 金属资源的保护,5.洁净的铁钉在下列情况下最容易生锈的是 ( ) A.干燥的空气中 B.潮湿的空气中 C.浸没在自来水中 D.浸没在植物油中,答案 B 在干燥的空气中,铁与水不接触,不易生锈;在潮湿的空气中, 铁与水和空气同时接触,易生锈;浸没在自来水中,氧气浓度较小,不易生 锈;浸没在植物油中,铁与氧气和水都不接触,不易生锈。,6.图8-3-2为某化学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置,下 列叙述正确的是 ( )图8-3-2 一段时间
16、后,铁丝会由下至上出现锈蚀现象 一段时间后,水面处铁丝锈蚀最严重 一段时间后,塑料瓶会膨胀,因为铁生锈要放热 一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈要消耗氧气,A. B. C. D.,答案 B 铁生锈的条件是铁与氧气、水共同接触,当铁周围缺少水或 缺少氧气时,铁便不易生锈,错误;该实验在一段时间后,水与空气的界 面处铁丝锈蚀最严重,正确;因为铁生锈要消耗氧气,使瓶内压强变小, 因此塑料瓶变瘪,正确;铁生锈属于缓慢氧化反应,放出的热量不足以 使塑料瓶膨胀,错误。,7.下列做法中,不利于保护金属资源的是 ( ) A.过度开采金属矿物 B.寻找金属代用品 C.防止金属的腐蚀 D.回收易拉罐,答案 A
17、过度开采金属矿物,会造成金属资源的浪费,不利于保护金属 资源;寻找金属代用品、防止金属的腐蚀及回收易拉罐都是有利于保护 金属资源的有效措施。,1.(2017广西南宁二模)人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列 物品的主要材质在自然界以单质形式存在的是 ( ) A.青铜器 B.铸铁宝剑 C.黄金首饰 D.铝制炊具,答案 C 金的化学性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在;而铜、 铁和铝都以化合物的形式存在。,2.下列有关工业炼铁的叙述中,不正确的是 ( ) A.炼铁用的设备是高炉 B.炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石 C.炼铁得到的生铁仍为混合物 D.炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除
18、去,答案 D 工业炼铁的主要设备为高炉;工业炼铁的主要原料为铁矿 石、焦炭和石灰石等;工业炼铁的主要产物为生铁,是一种铁合金,属于 混合物;工业炼铁的主要原理是利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中 的铁。,1.以下是探究铁生锈条件的实验,有关该实验的说法中正确的是 ( )图8-3-3 A.甲试管中的铁钉最先生锈,水面附近的部分锈蚀最严重 B.甲、乙、丙试管中的三根铁钉都不会生锈,C.甲和丙对比可得出铁生锈的条件之一是氧气 D.甲和乙对比可得出铁生锈的条件之一是水,答案 A 甲试管中的铁钉既与氧气接触,又与水接触,所以最先锈蚀, 且水面附近的部分锈蚀最严重;甲试管中的铁钉发生了锈蚀,而乙试管 中的
19、铁钉只与水接触、丙试管中的铁钉只与氧气接触,不会发生锈蚀; 丙试管中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,甲和丙对比可得出铁生锈的 条件之一是水;乙试管中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,甲和乙对比可得 出铁生锈的条件之一是氧气。,2.(2018江苏江阴期中)如图8-3-4所示,小文同学利用长柄W型玻璃管完 成了一氧化碳与氧化铁的反应。已知:甲酸在热浓硫酸的作用下分解生 成一氧化碳和水。下列有关实验的说法中错误的是 ( )图8-3-4 A.灯罩的作用是集中火焰,提高酒精灯火焰的温度 B.A处可观察到的实验现象是红棕色粉末变成黑色,C.A处发生的反应中,一氧化碳夺取氧化铁中的氧,发生还原反应 D.该微型实验具
20、有药品用量少、清洁环保、操作简单等优点,答案 C 一氧化碳还原氧化铁的反应条件是高温,灯罩的作用是集中 火焰,提高酒精灯火焰的温度;在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应 生成铁和二氧化碳,A处可观察到红棕色粉末变成黑色;A处发生的反应 中,一氧化碳夺取氧化铁中的氧,发生氧化反应;该微型实验具有药品用 量少、清洁环保、操作简单等优点。,3.(2018河北石家庄质检)图8-3-5是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与 R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,一周后观察。下列推断错误的是 ( )图8-3-5 A.b中铁钉不会锈蚀 B.该实验说明铁锈蚀与氧气和水都有关,C.L端液面比R端高 D.若将a中的水改为食
21、盐水能加快铁的锈蚀,答案 B b中缺少水,铁钉不会锈蚀;b中铁钉只与空气接触,没有生锈, 而a中铁钉与水和空气接触会生锈,说明铁钉生锈与水有关,该实验不能 说明铁锈蚀和氧气有关;a中的氧气减少,压强减小,从而导致L端液面比 R端高;铁在盐溶液中锈蚀速率会加快,所以将a中的水改为食盐水能加 快铁的锈蚀。,4.联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下:图8-3-6 请回答下列问题: (1)以赤铁矿(Fe2O3)为原料在高温下与一氧化碳反应的化学方程式是 。 (2)炼钢炉中通入氧气的目的是 。,答案 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)使生铁中的碳充分反应,降低含碳量,解析 (1)一氧化碳
22、在高温条件下与氧化铁反应生成铁与二氧化碳;(2) 炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应,降低含碳量。,5.(2015四川眉山中考节选)某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活 动。图8-3-7 (1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图8-3-7所示的装置中,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:空气中的氮气或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。 (4)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.
23、镁粉 【交流与思考】 (5)写出一种防止铁生锈的方法: 。,答案 (1)A 氧气和水蒸气 (2)将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳 (4)c (5)刷油漆(其他合理答案均可),解析 (1)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,A装置中铁钉接触氧 气和水,B装置中铁钉只接触水,C装置中铁钉只接触氧气,所以A装置中 铁钉生锈。(2)将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳进行实验即可。 (4)金属呈银白色,排除了铜粉;银粉价格太高,故选择在空气中能形成致 密氧化膜的金属镁。(5)涂漆、抹油、烤蓝、镀耐腐蚀金属等都可以防 止铁生锈。,6.(2017辽宁丹东中考)工业上用赤铁矿石(主要成分是氧化铁)与一氧化
24、碳在高温条件下冶炼生铁。现有400 t含氧化铁80%的赤铁矿石。求: (1)该矿石中氧化铁的质量。 (2)该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。(计算结果精确到0.1),答案 (1)100 t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为 400 t80%= 320 t; (2)设可炼出生铁的质量为x,含杂质4%的生铁的含铁量为1-4%=96% 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2160 112320 t x96% x233.3 t 答:可得含杂质4%的生铁233.3 t。,解析 (1)100 t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为 400 t80%= 320 t;(2)根据一氧化碳与氧化铁反应
25、的化学方程式,利用氧化铁的质量, 即可求得含杂质4%的生铁的质量。,1.下图为实验室模拟炼铁的装置,现将a g Fe2O3在高温下与足量CO反 应,实验结束后测得B中产生6.00 g 白色沉淀,下列说法正确的是 ( )A.实验开始应该先打开弹簧夹,B.该实验过程中共消耗1.68 g CO C.氧化铁质量为3.2 g D.硬质玻璃管中固体由黑色变为红棕色,答案 C 一氧化碳具有可燃性,所以实验开始时应该先打开弹簧夹, 通入一氧化碳排尽装置内的空气,以免加热时发生爆炸;设参加反应的 一氧化碳的质量为x,氧化铁的质量为y,由化学方程式Fe2O3+3CO 2 Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2 C
26、aCO3+H2O可知: Fe2O33CO3CaCO3 160 84 300 y x 6.00 g = ,x=1.68 g= ,y=3.2 g 还原氧化铁需要的一氧化碳的质量为1.68 g,但是在反应前后都需要通,入一氧化碳,另外还有一部分CO通过燃烧提供热量,所以实际通入的CO 质量大于1.68 g;一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化 碳,硬质玻璃管内的现象是红棕色固体变成黑色。,2.下面是某学习小组关于Ag、Au、Cu、Fe、Al这几种金属的学习交 流。请你参与交流并回答下列问题: (1)李明同学在对上述金属分类时,他根据金属的某种化学性质相同,将 “Au、Cu、X”划分为一类,
27、你认为X为 。 (2)请你写出上述一种金属与AgNO3溶液反应的化学方程式: 。 (3)王亮同学查阅到以上五种金属还能开采年限(根据储藏量和目前消 耗速度确定)的统计数据(如图所示)。请你结合图示,提出一条金属资源 开发利用的合理化建议: 。,答案 (1)Ag(或银) (2)Fe+2AgNO3 Fe(NO3)2+2Ag或Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag或 Al+3AgNO3 Al(NO3)3+3Ag (3)合理开采金属矿物(或回收利用废旧金属或使用金属代用品等),解析 (1)Au、Cu均为氢后金属,均不能与稀盐酸、稀硫酸发生置换反 应,所以X应为Ag。(2)在金属活动性顺序中,排在
28、Ag前的Al、Fe、Cu都 可与AgNO3发生置换反应。(3)金属资源是有限的,保护金属资源的措 施有:合理开采金属矿物,回收利用废旧金属,使用金属代用品等。,1.(2018天津河西质检,3,)下列措施不能在一定程度上防止金属 生锈的是 ( ) 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,答案 D 铝制品表面的氧化铝薄膜能起到保护内层金属不被氧化的 作用,用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜,会加速金属的锈蚀。,2.(2018广东广州第二中学月考,16,)光亮铁钉在下列几种情况下, 生锈最快的是 ( ),答案 A 铁钉生锈是铁钉与
29、氧气和水共同作用的结果,且食盐水等会 加速铁钉的锈蚀,故A中的铁钉锈蚀最快。,3.(2016陕西师大附中一模,28,)某化学实验小组的同学模拟高炉 炼铁的反应原理进行实验,装置如图8-3-8所示,请回答下列问题:图8-3-8 (1)该实验的有关操作顺序如下,其中表述合理的是 。 A.实验开始时,先点燃酒精喷灯,后通入CO B.实验开始时,先通入CO,后点燃酒精喷灯,C.实验结束时,先熄灭酒精喷灯,后停止通入CO D.实验结束时,先停止通入CO,后熄灭酒精喷灯 (2)按此原理,用含Fe2O3 60%的赤铁矿石800 t,理论上可炼出含杂质5% 的生铁多少吨?(结果保留一位小数),答案 (1)BC
30、 (2)设理论上可炼出纯铁的质量为x。 Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2 160 112 800 t60% x= x=336 t 336 t(1-5%)353.7 t 答:理论上可炼出含杂质5%的生铁353.7 t。,解析 (1)实验开始时,先通入一氧化碳,排尽装置内的空气,以免加热时 一氧化碳与空气混合发生爆炸;实验结束时,继续通入一氧化碳直到玻 璃管冷却,防止铁粉在较高温度下重新被氧化。(2)根据一氧化碳与氧 化铁反应的化学方程式,由赤铁矿中氧化铁的质量可以计算出生成的纯 铁的质量,进而计算出生铁的质量。,1.(2017河南郑州一模,18,)AD是初中化学的常见物质,其转化关 系如
31、图所示(部分反应物和生成物、反应条件已经略去),A、C常温下 为无色气体且组成元素相同,B、D均为黑色粉末,且D为世界上年产量 最大的金属。请回答下列问题:(1)写出反应的化学方程式: ; (2)反应的基本反应类型是 ;,(3)物质A的一种用途是 。,答案 (1)4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 (2)化合反应 (3)做燃料或冶炼金属等,解析 根据题目中的信息,A、C常温下为无色气体且组成元素相 同,B、D均为黑色粉末,且D为世界上年产量最大的金属及物质间的转 化关系可知,A是一氧化碳,C为二氧化碳,B是四氧化三铁,D是铁粉。(1) 反应是一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳;(2)反应
32、是铁 和氧气点燃生成四氧化三铁,该反应属于化合反应;(3)物质A是一氧化 碳,可以做燃料或冶炼金属。,2.(2016河北二模,28,)某化学小组的同学将一枚洁净的铁钉放入 食盐水中(如图,装置气密性良好)。一段时间后,观察到装置中右侧导管 的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。请你分析并回答:(1)液面上升的原因是 。 (2)黑色固体中一定含有碳,该结论也得到了小组同学的认可,理由是 。 (3)相信你一定在家中做过铁钉分别在水、食盐水中生锈的实验,你的,结论之一是铁钉在 (填“水”或“食盐水”)中生锈快。,答案 (1)铁钉生锈消耗了试管内的氧气,使试管内压强低于大气压(合 理即可) (
33、2)铁钉是铁合金,含有碳 (3)食盐水,解析 (1)铁钉生锈是铁钉与氧气、水共同作用的结果,铁钉生锈消耗 试管内的氧气,使试管内的压强低于大气压,所以装置中右侧导管的液 面升高。(2)铁钉是铁合金,含有碳,所以试管底部的黑色固体中一定含 有碳。(3)食盐水能加快铁钉的锈蚀速率。,1.(2018重庆中考B卷,11,)小明笔记中有一处错误,你认为是图中 的哪一处 ( )图8-3-9 A.a处 B.b处 C.c处 D.d处,答案 B 赤铁矿的主要成分是氧化铁;一氧化碳夺取了氧化铁中的氧 发生了氧化反应;该反应的条件是高温;该反应的反应物均为化合物,不 属于置换反应。,2.(2018四川巴中中考,26
34、,)用“W”型管进行微型实验,如图8-3- 10所示。下列说法错误的是 ( )图8-3-10 A.a处红棕色粉末变为黑色 B.a处实验结束时先停止通入CO,后停止加热 C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成 D.可利用点燃的方法进行尾气处理,答案 B 一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,a 处红棕色粉末变为黑色;a处实验结束时先停止加热,后停止通入CO,直 至“W”型管冷却,以防生成的铁再次被氧化;二氧化碳能使澄清的石 灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,证明有CO2生成;一氧化碳有毒,会造 成环境污染,可用点燃的方法进行尾气处理。,3.(2017山东青岛中考,6,)下列防锈
35、措施不合理的是 ( ) A.钢管存放在干燥的地方 B.用盐水清洗菜刀 C.及时清除铁制品表面的锈渍 D.在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属,答案 B 钢管存放在干燥的地方,能防止锈蚀;用盐水清洗菜刀,会加 快金属的锈蚀;及时清除铁制品表面的锈渍,有利于防止铁制品的锈蚀; 在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属,能防止铁管的锈蚀。,4.(2018浙江杭州中考,28,)小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如 下实验:图8-3-11 步骤1:利用图8-3-11甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气 密性良好。药品如图8-3-11甲所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连 接一活塞推至底部的注射器收
36、集20 mL O2后在导管a处连接乳胶管并 用止水夹夹紧,如图8-3-11乙所示。,步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如下表所示。,(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是 。 (2)铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2,在此实验中能支持此条件的证据 是 。 (3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 。,答案 (1)将带火星的木条放置在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内 已充满O2 (2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少) (3)水分和金属的内部结构,解析 (3)对比处的现象可知,铁制品锈蚀的条件之一是需要水分; 对比处的现象可知,铁制品是否
37、锈蚀与金属的内部结构有关。,5.(2015海南中考,24,)海南石碌铁矿,其矿石主要成分为Fe2O3。 炼铁的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。请计算:某铁矿石,其 中含Fe2O3的质量为16 t,理论上可以炼出铁的质量为多少?,答案 解:设理论上可以炼出铁的质量为x Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 16 t x= x=11.2 t 答:理论上可以炼出铁的质量为11.2 t。,解析 根据一氧化碳还原氧化铁的化学方程式,利用氧化铁的质量列式 计算出铁的质量。,1.(2018江苏扬州中考,20,)铜元素有多种氧化物,如CuO、Cu2O。 称取14.4 g 仅含
38、Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持 装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4 g。下列说法正确的是 ( )A.装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2,B.实验开始前应先关闭K2,打开K1,通一段时间CO C.根据实验数据进行计算,可以确定该固体为Cu2O D.若缺少装置C,则实验所得Cu、O个数比偏高,答案 BC 固体样品中仅含Cu、O两种元素,反应不会生成水;由于一 氧化碳是具有可燃性的气体,实验开始前应先关闭K2,打开K1,通入一段 时间的一氧化碳,以便排出玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;由题 意可知装置B增重4.4 g,即反应生成二氧化碳的质量为4.4 g,由质量
39、守恒 定律可知,铜的氧化物中氧元素的质量是4.4 g =1.6 g,所以铜原子 与氧原子的个数比是 =21,则该固体为Cu2O;若缺少 装置C,装置B增加的质量偏大,所得Cu、O个数比偏低。,2.(2016吉林中考,16,)下图为铁制品循环利用的示意图,根据图示 回答:(1)“”“”“”中,一定发生化学变化的是 (填序号); (2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是 (用化学方程式表示); (3)废旧金属“循环利用”的意义是 (写一点即可)。,答案 (1) (2)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (3)节约金属资源,树立可持续发展的观念(或保护金属资源或节约能源 或减少对环境的污染,只要符
40、合题意即可),解析 (1)铁矿石炼成生铁,有新物质生成,发生化学变化;(2)Fe能和Cu- SO4溶液反应,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4;(3)废旧金 属的循环利用可以节约金属资源,节约能源,减少对环境的污染等。,1.在实验室里,常用CO与氧化铁的反应模拟炼铁(装置见图8-3-12)。请 回答下列问题:图8-3-12 (1)玻璃管中发生反应的化学方程式是 。,(2)实验中,玻璃管内红棕色的固体逐渐变为 色,澄清的石灰水 变 。 (3)处理尾气常用 (填“燃烧”或“直接排入空气”)法,有关的化 学方程式是 。 (4)下列对该实验的叙述,不正确的是 (填字母)。 a.实验开
41、始,必须先通一会儿CO b.实验结束,要先熄灭酒精喷灯 c.检验反应的固体产物,可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液 d.本实验中通入8.4 g 的CO,能生成11.2 g 的铁,(5)按图8-3-12所示装置进行模拟炼铁时,难以及时知道玻璃管内的空气 是否排完,这样在加热时就容易发生爆炸事故。化学兴趣小组在老师指 导下,设计出图8-3-13所示装置。图8-3-13 已知长柄V型玻璃管属微型仪器,其容积约是20 mL。实验开始,通过 注射器向长柄V型玻璃管里缓缓通入 mL CO,就能基本上排完玻璃 管内的空气。,该装置与图8-3-12所示装置相比,优点很多,请你写出其中的1条: 。,答案 (1)Fe2O
42、3+3CO 2Fe+3CO2 (2)黑 浑浊 (3)燃烧 2CO+O22CO2 (4)d (5)20 节约药品(或提高了安全性或操作方便等),解析 本题结合对一氧化碳还原氧化铁实验装置的探究与改进,考查了 具有一定探究与创新精神的核心素养。(1)在高温条件下,一氧化碳能 将氧化铁还原为铁,同时生成二氧化碳。(2)氧化铁是红棕色粉末,在高 温的条件下被一氧化碳还原为铁,颜色变为黑色;生成的二氧化碳能使 澄清石灰水变浑浊。(3)CO有毒,不能直接排入空气,CO具有可燃性,所 以处理尾气通常采用燃烧的方法。(4)实验开始,必须先通一会儿CO,防 止一氧化碳与玻璃管中的空气混合受热发生爆炸;实验结束,
43、要先熄灭 酒精喷灯,通一氧化碳至玻璃管冷却至室温,防止铁被重新氧化;检验反 应的固体产物铁,可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液,因为铁可与稀盐酸反 应产生氢气,可与硫酸铜反应生成红色的铜;在实验开始和结束时均要 通一段时间CO,因此本实验中通入8.4 g CO,生成铁的质量小于11.2 g。,(5)实验开始时,为防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸,要将空气 排尽,所以通入一氧化碳的体积为20 mL;该装置与图8-3-12所示装置 相比,具有节约药品,操作方便,提高了安全性等优点。,2.图8-3-14是初三某班同学探究铁生锈实验不断完善优化的过程。图8-3-14 (1)优化实验时将中自来水换为蒸馏水,目
44、的是 。 (2)优化实验时增加是为了证明铁生锈与空气中的 (填化学式) 有关。,(3)实验在软塑料瓶中完成,一周后可观察到铁钉生锈, , 同时铁钉靠近水面部分锈蚀最厉害。由此可知:铁生锈实际是铁与 (填化学式)共同作用的结果。 (4)实验还可用来完成 (填实验名 称)。,答案 (1)排除水中溶有的氧气、消毒剂等物质的干扰 (2)O2 (3)塑料瓶变瘪 O2、H2O (4)测定空气中氧气的含量实验,解析 本题通过探究铁生锈实验的完善与优化,考查了具有实验探究与 创新意识的学科素养。(1)自来水换为蒸馏水,目的是排除水中溶有的 氧气、消毒剂等物质的干扰。(3)铁生锈是铁和氧气、水共同作用的结 果;
45、反应后塑料瓶中的压强变小,塑料瓶变瘪。(4)实验可用于测定空 气中氧气的含量。,(2018北京丰台一模)暖贴发热利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组 同学设计并进行实验,探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。 .探究铁生锈的条件(1)由实验B和C得出铁生锈需要与水接触,画出实验C的实验装置图。,(2)证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是 。 .探究影响铁生锈速率的因素 【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物 质。 【猜想假设】 1.活性炭能加快铁粉生锈的速率。,2.食盐能加快铁粉生锈的速率。 【进行实验】下表是2 g 铁粉、5 g 水与不同量活性炭、食盐均匀混合 后,在10
46、分钟内温度上升的实验记录。,【解释与结论】 (3)表中x的值为 。 (4)对比实验1和3,得出的结论是 。 (5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”, 需要对比 (填实验编号)。 【反思与评价】 (6)下列说法正确的是 。 A.暖贴在使用前要密封保存 B.暖贴使用后剩余物可以回收利用 C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜,答案 (1) (2)A中铁钉不生锈,B中铁钉生锈 (3)0 (4)食盐能加快 铁粉生锈的速率 (5)2、3、4或1、2、3、4 (6)ABC,解析 本题通过对铁生锈的条件及影响铁生锈速率的因素的探究,考查 了能尊重事实和证据,具有独立思考能力的核心素养。(1)由实验B和C 得出铁生锈需要与水接触,则C中铁钉只与干燥的空气接触。(2)A中铁 钉不生锈,B中铁钉生锈,可证明铁生锈需要与氧气接触。(3)设计实验 时要注意控制变量,故x是0。(4)对比实验1和3,可以得出食盐能加快铁 粉生锈的速率。(5)要得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快 铁生锈速率”,可以比较2、3、4或1、2、3、4。(6)暖贴在使用前要密 封保存,否则会因铁粉发生锈蚀而失效;暖贴使用后剩余物可以回收利 用;利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜。,
