内容正文:
专题十五 金属资源的利用与保护
【一】知识点及易错点梳理
1. 金属的冶炼
① 金属在自然界中的存在形式
a. 单质形式:金、银等少数很不活泼的金属。
b. 化合物形式:绝大部分金属。
② 几种常见的金属矿石
a. 赤铁矿——主要成分氧化铁(Fe2O3)
b. 磁铁矿——主要成分四氧化三铁(Fe3O4)
c. 菱铁矿——主要成分碳酸亚铁(FeCO3)
d. 黄铁矿——主要成分二硫化亚铁(FeS2)
e. 铝土矿——主要成分氧化铝(Al2O3)
③ 高炉炼铁
a. 原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
高温
b. 原理:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
c. 注意:
· 焦炭的作用:
高温
· 提供热量:C + O2 CO2;
高温
· 提供还原剂:C + CO2 2CO。
· 石灰石的作用:
与铁矿石中的杂质反应,生成硅酸盐除去,从而降低了生铁中的杂质含量。
④ 一氧化碳还原氧化铁
a. 实验原料:一氧化碳、氧化铁
高温
b.原理:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
c. 实验装置:
d. 实验现象:红棕色固体逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧,
并产生蓝色火焰。
e.注意:
· 实验前:先通一会 CO,再加热;
目的:排出装置内的空气,以免加热时,CO 与空气混合,可能发生爆炸。
· 实验后:先停止加热,等装置冷却到室温时,再停止通 CO;
目的:
· 防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化;
· 防止液体倒吸,导致试管炸裂。
· 尾气处理:
因为 CO 有毒,所以要在实验装置的末端放一个燃烧的酒精灯,可点燃 CO,使其生成无毒的 CO2 气体,或套一个气球收集 CO。
2. 金属的锈蚀和防护
① 铁锈蚀条件的探究
1
2
3
所处的环境
与氧气和水同时接触
与水接触无氧气
与氧气接触无水
实验现象
铁钉生锈
无明显现象
无明显现象
分析
1 和2对比,得出铁锈蚀需要氧气
1和3对比,得出铁锈蚀需要水
结论
铁生锈的条件是与水和氧气同时接触
② 铁锈与铜锈
a. 铁锈:主要成分是 Fe2O3
稀盐酸可以除去金属表面的锈迹:Fe2O3+6FeCl3 2FeCl3+3H2O
b. 铜锈:主要成分是 Cu2(OH)2CO3
铜生锈的条件是与水、氧气和二氧化碳同时接触。
③ 防止铁生锈的措施
a.保持铁制品表面洁净和干燥。
b.在铁制品表面刷漆、涂油。
c.在铁制品表面镀一层其他耐腐蚀的金属。
d.用化学方法在铁制品表面形成致密的氧化膜。
e.加入镣、铭等制成不锈钢。
④ 金属资源的保护
a.防止金属腐蚀。
b.回收利用废旧金属。
c.合理开采矿物。
d.寻找金属的替代品。
【二】真题汇编
1.(2021·四川巴中·中考真题)现有Fe2O3和CuO的混合物ag,在高温条件下用足量的CO还原,得到金属混合物4.4g,产生的CO2气体用足量的澄清石灰水全部吸收后,产生白色沉淀10.0g,则a的数值为
A.12.6 B.6.0 C.6.3 D.5.5
2.(2021·江苏南通·中考真题)金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法不正确的是
A.铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能
B.铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈
C.黄铜片(铜锌合金)的硬度大于铜片的硬度
D.室温下钛与稀盐酸不反应,可判断钛的金属活动性比镁弱
3.(2021·山东滨州·中考真题)下列有关金属材料的说法正确的是
A.黄铜片比纯铜片硬度小
B.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
C.钢的含碳量比生铁的含碳量高
D.沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀
4.(2021·湖北荆门·中考真题)工业上冶炼铁的反应原理为: ,下列说法正确的是
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.CO体现出还原性
C.冶炼铁使用的原料Fe2O3是磁铁矿的主要成分
D.工业冶炼铁所产生的尾气可直接排放
5.(2021·浙江杭州·中考真题)下列有关说法正确的是
A.O2具有助燃性
B.铁生锈属于物理变化
C.金属活动性Cu比Mg强
D.KClO3属于氧化物
6.(2021·江苏徐州·中考真题)下列说法与“珍爱地球,人与自然和谐共生”的理念不相符的是
A.要积极开发利用氢能、太阳能等新能源
B.对生活垃圾要分类,以便回收再利用
C.工业废水、生活污水排入水体不会引起污染
D.固定利用CO2有利于实现“碳中和”
7.(2021·山东烟台·中考真题)2021年1月1日《烟台市市区生活垃圾分类管理办法》正式实施。某同学做家务时收集到如下垃圾:①铝制易拉罐②废电池③烂菜