内容正文:
专题训练:金属的冶炼
一.选择题
1.下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是( )
A.硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B.用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D.实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却
【答案】A
【解析】A.一氧化碳具有还原性,在高温的条件下,一氧化碳能将氧化铁还原为铁的单质,氧化铁是红色的,铁粉是黑色的,所以观察到红色固体慢慢变成黑色,选项说法错误;
B.尾气中含有有毒的一氧化碳,可用酒精灯将其点燃处理,以免造成空气污染,选项说法正确;
C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,选项说法正确;
D.实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却,这样既能防止铁在高温下被重新氧化,又能防止石灰水倒吸、炸裂玻璃管,选项说法正确。
2.利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O,下列说法不正确的是( )
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
【答案】A
【解析】A、操作时,先滴加HCOOH,生成一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃乙处酒精灯,以防止发生爆炸,故选项说法错误。
B、装置丙能防止丁装置的石灰水进入乙装置,装置丙的作用是防止倒吸,故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,根据石灰水是否变浑浊,装置丁可检验CO2;一氧化碳不与石灰水反应,又可以将瓶中的石灰水排出,可收集CO,故选项说法正确。
D、HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸作催化剂,随着反应进行,浓硫酸浓度降低,催化效果减弱,产生CO气体速率减小,故选项说法正确。
3.用一氧化碳还原氧化铁的实验中,Fe2O3转化为铁的具体过程是:Fe2O3Fe3O4FeOFe.已知铁的氧化物除Fe2O3外,其余均为黑色。下列说法正确的是( )
A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO
【答案】D
【解析】A.装置中漏斗的作用是为了聚集一氧化碳,而不是防止倒吸,选项说法错误;
B.生成的四氧化三铁、氧化亚铁以及铁粉都是黑色的,所以无法通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁,选项说法错误;
C.尾气中的一氧化碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,氧气中的氧元素由0价变成二氧化碳中的﹣2价,选项说法错误;
D.Fe2O3中铁元素的质量分数为:=70%;Fe3O4中铁元素的质量分数为:≈72.4%;FeO中铁元素的质量分数为:≈77.8%.因此当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO,选项说法正确。
4.如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应,还原剂是CO
B.在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气
C.该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色
D.该模拟实验缺少尾气处理装置,会污染空气
【答案】C
【解析】A、B处玻璃管内发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,有元素化合价的升降,是氧化还原反应;一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,作还原剂,故选项说法正确。
B、在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色,故选项说法错误。
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集,故选项说法正确。
5.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】A、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误。
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,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处可用澄清石灰水检验生成的CO2,故选项说法正确。
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,故选项说法错误。