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课题3 金属资源的利用和保护
第1课时
【基础达标】
1.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中以单质形式存在的是( )
A. 青铜器 B. 铸铁宝剑
C. 黄金首饰 D. 塑料制品
2.同学们收集的下列矿石样品中,主要成分为Fe3O4的是( )
A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.孔雀石 D.铝土矿
3.下列不属于工业炼铁的主要原料的是( )
A.铁矿石 B.焦炭 C.石灰石 D.二氧化碳
4.对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是( )
A.Fe2O3为黑色,Fe3O4为红棕色
B.Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物
C.Fe2O3可用于炼铁,Fe3O4不可用于炼铁
D.Fe2O3是磁铁矿的主要成分,Fe3O4是赤铁矿的主要成分
5.铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.炼铁的设备是高炉
B.所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间
C.焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
D.石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
6.某小组采用如图所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引。
(1)实验开始时先通入CO再点燃酒精喷灯目的是________________________,一段时间后观察到试管中的现象是________________________。
(2)若甲同学推断正确,硬质玻璃管中反应的化学方程式为______________________________。
(3)实验结束后
①不拆除装置,先熄灭酒精喷灯,继续通入一会CO的原因分析合理的是_____________(填标号)。
a.防止污染大气 b.防止石灰水倒流 c.加快冷却速度
②对乙同学提出的质疑进行分析和验证。该小组通过对黑色固体进行检验,证明固体中含有Fe。检验的操作和现象是:取样于试管中,_______________________________________。
(4)该实验装置存在的一处不足之处是__________________________。
7.港珠澳大桥是世界最长的跨海钢桥,施工中用了大量的钢材并采用了先进的防锈技术。
(1)钢和生铁性能不同的原因是__________________________。
(2)“魔法化学”社团的同学们利用如图所示的微型实验装置模拟赤铁矿炼铁。
1 写出a处反应的化学方程式:__________________________。
2 b处主要为了检验生成的气体产物,反应的现象是___________________。
3 若该实验中使用的是10g含氧化铁80%的铁矿石,则充分反应后,理论上可以得到铁的质量为_____________g。
【能力提升】
1.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. 反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B. 充分加热,a处固体由黑色变为红色
C. b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D. 可用水吸收尾气中的CO
2.将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中,一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.m的值为19.6
B.参加反应的铁的氧化物的质量为16g
C.当CO2质量为4.4g时,容器内CO的质量为14g
D.铁的氧化物中x:y=2:3
3.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~ 2%。
(1)赤铁矿炼铁的反应原理是_________________________(用化学方程式表示)。
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是______________________________。
(3)炼铁的原料中用到的焦炭的作用_______________和_______________。炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3),其中硅元素的化合价是_______________,生铁与钢铁的主要区别_______________。
4.现有A~G七种物质,已知A是赤铁矿的主要成分, G溶液为蓝色,它们之间存在如图所示的转化关系:
(1)写出下列物质的化