2025年安徽中考化学一轮复习课件----第八单元课时2金属资源的利用和保护

第八单元 课时2　金属资源的利用和保护 1．常见的金属矿物 核心考点精讲 考点 1 金属的冶炼　　　　　　[2023.14(2)第二空，2021.12] 名称 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 ①_________ ②_________ Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 【知识补充】除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 Fe2O3 Fe3O4 2．高炉炼铁 原料 赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气 原理 在高温下，利用炉内反应生成的③______(填化学式)把铁从氧化铁中还原出来，此过程中涉及的反应有：④_____________________；⑤_____________________；⑥____________ ____________________ 流程 CO C＋O2 CO2 C＋CO2 2CO 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 【特别提醒】a.焦炭的作用：一是燃烧提供热量，二是提供还原剂CO；b.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣；c.高炉炼铁得到的是生铁，不是纯铁。 1.铁的锈蚀与防护(5年4考) 考点 2 金属的锈蚀与防护　　　　　　　　　 　(5年4考) 铁的 锈蚀 条件 与空气中的⑦________、⑧______等发生化学反应的结果。铁锈的主要成分是氧化铁(化学式为Fe2O3·xH2O) 除锈 方法 物理方法：用砂纸打磨 化学方法：用稀盐酸或稀硫酸清洗，反应的化学方程式为⑨_________________________________________________________________________________________ 水蒸气 氧气 Fe2O3＋6HCl 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4 Fe2(SO4)3＋3H2O] 铁的 防护 原理 ⑩______________________ 措施 a.保持铁制品表面洁净干燥，如菜刀用完后洗净擦干挂起来； b.在金属表面涂保护膜，如刷漆、⑪________________、电镀等； c.制成合金，如将铁制成不锈钢等 【特别提醒】用稀盐酸或稀硫酸清洗铁锈时，酸不能过量，过量后会与铁发生反应。 隔绝空气(或氧气)或水 涂油(合理即可) 2．金属资源的保护(2020.2B) (1)意义：节约金属资源、节约能源、减少重金属对环境的污染。 (2)有效途径：a.防止金属腐蚀；b.回收利用废旧金属；c.有计划、合理地开采金属矿物；d.寻找金属的代用品。 重点实验攻关 实验 探究铁钉生锈的条件　　　　　 (5年2考) 实验方法 控制变量思想(对比实验) 实验设计 实验现象 (约一周) 铁钉生锈 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化 实验分析 (1)对比试管Ⅰ、Ⅱ可知，铁钉生锈需与①______________接触； (2)对比试管Ⅰ、Ⅲ可知，铁钉生锈需要与②____接触 探究因素：水、氧气(或空气) 空气(或氧气) 水 变量是水 变量是氧气 实验结论 铁生锈的主要条件是与③____________________________直接接触 实验分析 (1)实验开始前，需用砂纸打磨铁钉，目的是④_________________ ___________。 (2)实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是⑤____________________，迅速冷却的目的是⑥________________ ______________。 (3)若一段时间后发现试管Ⅱ、Ⅲ中的铁钉都出现少量锈迹，可能的原因分别是⑦______________________________________________ __________________________ 空气(或氧气)和水(或水蒸气) 除去铁钉表面的污 物和氧化物 除去溶解在水中的氧气 防止空气中的氧气 再溶解到水中 试管Ⅱ中植物油不能完全隔离空气(或氧气)、试管Ⅲ 中干燥剂量不足(合理即可) 实验 串联 (1)铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可全部锈蚀。 (2)铝的金属活动性比铁强，但铝具有较好的抗腐蚀性能，原因是⑧_______________________________________________________ _____________________。 (3)用如图所示装置进行实验，一段时间后观察到 蜡烛熄灭，将反应后的装置密封放置数天后，发 现铁钉表面出现锈迹，说明蜡烛燃烧的产物中含 有⑨_____________ 铝与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜， 从而阻止铝进一步氧化 水(或H2O) 实验 改进 (1)如图1是借助U形管改进铁锈蚀条件探究的装置图，一段时间后观察到的现象为⑩_________________________________________ ___________。 (2)如图2，在密闭容器里，一段时间后观察到U形管液面⑪__________(填“左高右低”或“左低右高”) 湿钢丝棉有明显锈迹，干钢丝棉和水中的钢丝 棉没有锈迹 左高右低 强化训练 1.(2023合肥42中一模改编)用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管(含试剂)在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是(　　) A.装置甲中玻璃管内发生的是置换反应 B.装置乙只能起到验证二氧化碳的作用 C.停止加热需继续通CO直至冷却 D.制得铁的质量为(M1－M2) 安徽真题、模拟题精选练 命题点 1 金属的冶炼[2023.14(2)第二空，2021.12] C 2.(2024蚌埠G5教研联盟一模)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示。回答下列问题。 (1)熔炼过程中氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式是___________________________________。 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 (2)用简单的化学方法证明熔炼出的生铁是混合物。取少许熔炼后的生铁，加入足量____________________________，观察到______________ __________________________________________，证明生铁是混合物。 (3)“黑色湿泥”(有效成分为磷酸铁FePO4)可加快反应，磷酸铁中磷元素的化合价是_____。 稀盐酸(或稀硫酸，合理即可) 产生气泡，溶液 变为浅绿色，且有固体残留(与上一空对应) ＋5 3.(2023安徽16题)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是____________________________。 (2)铁锈的颜色是________。 命题点 2 金属的锈蚀与防护(5年4考) Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑ 红棕色 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。 (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________。 (4)A、B、D对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是___________________；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是_________________________。 除去水中溶解的氧气 氧气和水(或O2和H2O) C中O2更充足(合理即可) 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保持恒温，理由是_______________________________ __________。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。 排除温度变化对压强的影响(合理 即可) 4.(2020安徽16题)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是____(填字母序号)。 A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 (2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是_____。 A ＋3 【探究铁的腐蚀】 (3)该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约__(填“40”或“10”) mL刻度处，原因是________________________________________。 40 铁腐蚀消耗O2，且空气中的氧气含量约占 【拓展探究】 (4)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质 量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究______因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是________________________________。 温度 温度越高，铁腐蚀越快(合理即可) 附加问： (5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50 ℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：_______________________________________________________；改进实验方案证明你的分析： ________________________________________ _______________________________________________ 。 50 ℃以后，试管中的氧气耗尽，铁钉的腐蚀停止(合理即可) 用容积较大的容器代替装置乙中的试管，分别 在50 ℃、60 ℃、70 ℃下重复上述实验(合理即可) 1.(2024辽宁)下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是(　　) A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 课后提升练 C 2.(2024亳州谯城区三模)某小组利用如图所示装置(气密性良好)进行实验。先观察一段时间，无明显现象；然后加入氯化钠溶液，1 min后气球膨胀，8 min后气球变得比加入氯化钠溶液前更瘪，下列说法不合理的是(　　) A.加入氯化钠溶液后，试管中的铁粉 由黑色变成红褐(棕)色 B.该变化过程会放出热量 C.氯化钠溶液加快了铁的锈蚀 D.该实验证明铁的锈蚀需要氧气和水的参与 D 3. [项目式学习](2024湖南节选)铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 (1)探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。 为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验： ①A中玻璃仪器的名称是______。 ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与__________________接触的结论。 新考法 试管 水和空气(或氧气) (2)除锈 取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是________________________ (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。 (3)防锈 防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有________ __________________(写一种即可)。 Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑ 刷漆(或涂 油等，合理即可) 4.(2024滨州改编)小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。同学们设计并进行了如图所示的实验(装置气密性良好)。 【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应。 (1)装置C的作用是__________________。 (2)装置E中发生反应的化学方程式为______________________________ _____。 (3)反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是__________________。 (4)装置J中点燃的酒精灯的作用是_______________________________。 干燥二氧化碳气体 CO2＋2NaOH Na2CO3＋ H2O 固体由红色变成黑色 处理尾气，防止一氧化碳污染空气 5.(2024山西)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904 ℃，Zn的沸点为906 ℃)请结合图文信息，分析思考，解决问题。 (1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是_________________________________。 (2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为____________________________。该反应生成物中碳元素的化合价为_____价。 (3)冷凝器中发生的变化属于__________。 (4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是_________________________________________________________________。 增大反应物间的接触面积(合理即可) 2C＋ZnCO3 Zn＋3CO↑ ＋2 物理变化 锌的冶炼温度与沸点接近，冶炼时生成的锌呈气态，不易收集(合理即可) 6.[垃圾的分类与回收利用]阅读下列短文，回答相关问题。 研究显示：每年排放的二氧化碳近一半存留在大气层，其他被陆地和海洋吸收。人类大量使用煤、石油和天然气等化石燃料，砍伐森林，导致过量的二氧化碳进入海洋，使海洋酸化，表层海水平均pH从8.1下降到7.9。人类给海洋的二氧化碳越多，海水pH越小，吸收二氧化碳的能力就会相对减弱，这样的循环会导致海洋生物链发生变化。 跨学科实践活动 垃圾焚烧发电是生活垃圾处理的有效方式之一，但垃圾焚烧会产生烟尘和有害气体，还会增加二氧化碳的排放，加剧海洋酸化；同时垃圾焚烧需要购买辅助燃料，成本较高。我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了这些问题，其主要流程如图所示。 (1)过量的二氧化碳进入海洋，使海洋酸化的原因是__________________ _____________________。 (2)流程中“净化装置”的作用是____________________，“其他气体”的主要成分有O2和_____(填化学式)等气体。 (3)“甲烷化装置”在催化剂条件下生成两种化合物的化学方程式是___________________________________。 二氧化碳和水反应生 成碳酸，碳酸显酸性 除去烟尘和有害气体 N2 CO2＋4H2 CH4＋2H2O (4)使用P2G技术的优点是________________________________________ __________(写一条即可)。 (5)下列有关海洋酸化的说法错误的是____(填字母序号)。 A.海洋酸化会引起表层海水pH改变 B.海洋酸化不会影响海洋生物及其生态系统 C.海洋酸化会导致气候变暖加剧 D.海洋酸化会改变海水中某些离子的浓度 二氧化碳被转化为甲烷，重复利用，节约资源 (合理即可) B $$