内容正文:
9.3钢铁的锈蚀与防护
一、单选题
1.下列家庭小实验不能成功的是
A.用肥皂水鉴别软硬水
B.用醋精和鸡蛋壳制取二氧化碳
C.用闻气味的方法区分白酒与白醋
D.用食盐水浸泡菜刀除去表面的铁锈
2.为了延缓袋装食品变质,包装时不宜采用
A.充入空气 B.真空包装
C.放入一小包生石灰 D.放入一小包铁粉
3.下列有关资源及能源的说法正确的是( )
A.地球表面约有96.5%被水覆盖,但可利用的淡水资源是有限的
B.目前使用最多的金属材料是铝
C.煤、石油、沼气等化石能源储量有限,且不能再生
D.空气中稀有气体约占空气体积的0.94%
4.下列做法可实现预期目标的是
A.寻找新的催化剂使水变成汽油 B.常用自来水冲洗自行车可防止生锈
C.用氮气作焊接金属的保护气 D.向硬水中加明矾净水剂后得到纯水
5.下列生活中的做法合理的是
A.炒菜时油锅中的油着火,用水浇灭
B.食品包装袋内放一包铁粉,用来吸收袋内空气中的水和氧气
C.用煤炉取暖,在煤炉上放一壶水以防止CO中毒
D.煮肉后的铝锅,可用钢丝球反复擦洗干净
6.淄博市《关于推进生活垃圾分类工作的实施意见》已正式公布。它将促进我市生活垃圾减量化、资源化、无害化处理,加快改善人居环境,提升生活品质。下列物质应投放到贴有“有害垃圾”标志垃圾桶内的是
A.变质饭菜 B.废弃塑料 C.锈蚀钢铁 D.过期药品
7.某同学用如图装置测定空气中的氧气含量,下列有关说法错误的是
A.用铁生锈替代红磷燃烧进行实验耗氧更彻底
B.最终量筒内液面上升到10mL处
C.铁丝绒要足量
D.升高温度可以缩短实验时间
8.对下列事实或做法的解释正确的是
A.铁质水龙头表面镀铬可防锈—改变了金属的内部结构
B.煤、石油和沼气属于化石燃料—它们是由古代生物遗骸经过一系列复杂变化形成的
C.生铁和钢都属于铁合金—它们的主要成分为铁,但钢的含碳量高于生铁
D.燃气灶的火焰呈黄色,可以调大灶具的进风口—燃料充分燃烧要有足够多的空气
9.图中A、B、C、D是立在水田中的电线杆的铁丝拉线的四个部位,其中最容易生锈的是( )
A.A处 B.B处
C.C处 D.D处
10.关于金属物品的使用正确的是
A.铝合金门窗变旧变暗后可用砂纸或钢丝球打磨
B.铝壶内的水垢可用溶质质量分数为18%的盐酸长时间浸泡
C.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
D.铁桶可以长时间保存波尔多液
11.生活处处有化学。下列关于物质主要成分的说法正确的是
A.铅笔芯的主要成分是铅粉 B.铁锈的主要成分是四氧化三铁
C.天然气的主要成分是甲烷 D.石灰浆的主要成分是氧化钙
二、非选择题
1.探索海洋是我们人类永恒的使命。海洋占了地球的三分之二,调查利用深海资源是我们整个经济社会持续发展的需要,也是我们国家建设海洋强国的必然选择。
(1)“深海勇士号”作为中国第二台深海载人潜水器,其最大设计下潜深度为4500米,拥有目前世界先进的控制系统,预计在今后30年里将为海洋科考服务。潜水器使用了钛合金等新型合金材料,避免普通的钢铁制品长期使用会生锈。
①钛合金属于 (填“有机合成材料”或“金属材料”)。
②铁比钛易生锈,请写出防止铁生锈的一种方法 。
③潜水器可用过氧化钠(Na2O2)来供氧。过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气和一种俗名为纯碱的物质,请写出该反应的化学方程式 。
(2)从海水中提取食盐的方法主要为盐田法,这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。海水晒盐的流程如下:
①海水晒盐后得到的母液是当时温度下氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②下图是NaCl、Na2CO3两种物质的溶解度曲线,t2°C时,等质量的Na2CO3、NaCl饱和溶液分别降温到t1°C,析出晶体后,得到的溶液溶质质量分数较大的物质是 (填化学式)。t1°C时, 将5.3克Na2CO3粉末放入盛有50g水的烧杯中,充分溶解后,所得溶液的质量是 g。
2.铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。
①深埋的古墓中有些铁器保存至今是因为 (选填序号)。
a.铁不活泼 b.密封少氧 c.干燥少水
②钢铁露置在空气中易生锈,请提出防止其生锈的一种措施 。
(2)生活中我们常用铁锅炒菜,主要利用了铁良好的 性。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型高效的净水剂,其中铁元素的化合价为 。
(4)“暖宝宝”使用时,铁、氧气和水反应生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式为 。
二、铁红(Fe2O3)的制备
用硫酸厂的炉渣(含有Fe2O3、FeO、SiO2、CaSO4)制备化工原料铁红的实验流程如下。
(5)酸溶前,将炉渣粉碎的主要目的是 。
(6)滤液中含有H2SO4、FeSO4和Fe2(SO4)3,加入Fe粉后全部转化为FeSO4,转化时除Fe与Fe2(SO4)3反应外,还发生反应的化学方程式为 。
(7)写出空气中煅烧FeCO3生成Fe2O3和CO2的化学方程式 。
三、CO还原铁红的探究
上述流程中得到的铁红混有少量的FeCO3,用下图装置进行实验,测定Fe2O3的含量并对反应及产物进行探究。取25.00g样品置于装置A中,控制不同的温度对其加热,测得装置B质量变化如下表。
表:装置B的质量变化
温度/℃
装置B/g
室温
400.00
290
402.20
600
403.96
资料:①FeCO3隔绝空气加热至282℃开始分解,290℃分解完全,生成FeO和CO2。
②500℃时Fe2O3才开始被还原,且温度不同时产物可能是Fe3O4、FeO、Fe。
③碱石灰吸收H2O和CO2。
(8)装配好实验装置后,先要 ,再加药品。
(9)加热前后及过程中均需通入CO,加热后通CO的目的是 。
(10)装置C的作用是 。
(11)样品中Fe2O3的质量分数为 。
(12)加热到600℃时,装置A中剩余固体的质量为 g,继续加热至充分反应,最终得到单质铁的质量为 g。
3.在人类社会的发展进程中,金属材料发挥着重要作用。
(1)5G通信技术是一大科技亮点,5G通信芯片由氮化镓材料制成。已知镓原子的结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是 (填字母代号)。
a.镓元素属于金属元素
b.镓原子的中子数为31
c.镓元素与铝元素化学性质相似
d.镓元素位于元素周期表中第四周期
(2)机器轴承用青铜而不用纯铜制,是因为青铜的硬度比纯铜的 。
(3)铁制品锈蚀实际上是铁与空气中 共同作用的结果。保护金属资源的途径除了防止金属腐蚀外,还可采取什么措施? (写一条即可)。
(4)向硝酸铝、硝酸铜,硝酸银三种物质的混合溶液中加入一定量的锌粉﹐充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤液呈无色,则滤出的固体中一定有 ,滤液中含有的金属离子是 (写离子符号),发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
(5)我国高铁建设走在世界前列,修建高铁需要大量钢铁。现有2000t含三氧化二铁80%的赤铁矿石,理论上最多可生产纯铁多少吨?
4.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)钢铁制品在空气中容易与 等物质接触而生锈。
(2)利用下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从环保角度考虑,写出一种尾气处理方法 。
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