内容正文:
分层作业本·贵州化学
主
题
一
物
质
的
性
质
与
应
用
命题点 3 金属资源的利用和保护
[贵州:2024. 10(3)第 2 空、12(2),2023. 12(4);贵阳:10 年 5 考]
考向 1 金属的冶炼
1. 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在
以下四种矿石中,可用于炼铁的是 ( )
A. 磁铁矿(主要成分是 Fe3O4)
B. 软锰矿(主要成分是 MnO2)
C. 铝土矿(主要成分是 Al2O3)
D. 赤铜矿(主要成分是 Cu2O)
2. 一题练透一实验
某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿
(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼
铁,反应过程如图所示。
(1)图中横线上应填物质的化学式为 。
(2)生铁属于 混合物 (选填“纯净物” 或
“混合物”)。
(3)反应过程中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,属于化合反应的有
,反应Ⅲ的化学方程式为
。
(4)冶炼时将铁矿石粉碎的目的是
。
3. 金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,
古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
Ⅰ. 战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金
技术均是“沙里淘金”。 金在自然界中主要以
(填“单质”或“化合物”)形式存在。
Ⅱ. 北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿
法炼铜” 的方法: “熬胆矾铁釜,久之亦化为
铜”。 即在硫酸铜溶液中加入铁,则可得到铜。
该反应的化学方程式是
,该反应属于
(填基本反应类型)反应。
Ⅲ. 明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火
法”冶炼金属锌的记载:“炉甘石(注:主要成分
碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内,然后逐层用煤
炭饼垫盛,泥封,其底铺薪,发火煅红,冷定,毁
罐取出,即倭铅也”。 下列有关叙述正确的是
(填字母)。
A. 该过程利用了“煤炭饼”的还原性
B. “火法”炼锌的反应属于置换反应
C. “倭铅”是指铅和锌的合金
D. “泥封”的目的是隔绝空气
4. (2024 贵州模拟)某化学小组进行了氢气还原氧
化铁的实验。 已知:无水硫酸铜为白色固体,
吸水后变为蓝色。
(1)装置 A 制取 H2 的反应方程式为
。
(2)装置 C 中观察到的现象是
,反应的化学方程式为
。
(3)装置 B 中盛放有固体氧化钙和氢氧化钠,
其目的是 。
(4)通过称量装置 D 增加的质量可以得出参与
反应的 Fe2O3 质量。 若去掉装置 E,则得出参
与反应的 Fe2O3 质量相比实际参与反应的
Fe2O3 质量会 (填“偏大”或“偏小”)。
5. (2024 赤峰)赤铁矿是重要的炼铁原料,其中
Fe2O3 的含量直接影响到炼铁的效率和成本。
兴趣小组用一氧化碳还原 10
g 赤铁矿样品,充
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分层作业本·贵州化学
主
题
一
物
质
的
性
质
与
应
用
分反应后得到 5. 6
g 铁单质,计算该赤铁矿样
品中 Fe2O3 的质量分数。
考向 2 金属的锈蚀与防护
6. (2024 滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀
的是 ( )
A. 经常用食盐水清洗铁制品
B. 保持铁制品表面清洁干燥
C. 在铁制品表面涂油漆
D. 在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
7. 如图所示是某化学小组设计的研究铁制品锈
蚀的实验装置。 下列叙述正确的是 ( )
①铁锈的主要成分是 Fe2O3
②一段时间后,塑料瓶可能
会变瘪
③一段时间后,水面处铁丝
锈蚀最严重
④一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀
A. ②③④ B. ①②④ C. ①②③ D. ①③④
8. 一题练透一实验
(2024 湖南改编)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 。
②B 装置中植物油的作用是 。
③一周后,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 同时接触的结论。
(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)。
兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,
发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技
术领域中的重要科研课题。
拓展考法
【变式 1-创新装置】(2024 长春节选)(1)小组
同学对上述装置进行了改进,使出现明显
现象的时间缩短至 5 ~ 10 分钟,改进后的
装置如下图所示(夹持装置已略去)。
①实验中,证明铁生锈与水有关的现象为
。
②实验能够在较短时间内观察到明显现
象,其主要原因是 。
③此实验装置仍存在不足,请你指出该实
验设计的不足之处
(答一条即可)。
【变式 2-改变物质】(2)铜锈的主要成分是
碱式碳酸铜[Cu2(OH) 2CO3 ],则铜生锈的
条件除需要氧气、水之外,同时还需要
(填化学式)的参与。
(3)铝的金属活动性比铁强,但生活中的
铝制品比铁制品更耐腐蚀,其原因是
。
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分层作业本·贵州化学
主
题
一
物
质
的
性
质
与
应
用
跨学科实践活动 5 垃圾的分类与回收利用
【活动目标】认识垃圾分类与回收利用的方法及
途径,宣传和践行资源节约、循环利用的生活
方式。
【活动设计与实施】
自从我国各城市陆续开始实施城市生活垃
圾分类管理规定以来,垃圾分类取得了阶段性的
进展。 兴趣小组的同学对垃圾分类和回收展开
了调查活动。
任务一:垃圾的危害
1. 垃圾中含有大量微生物,是病菌、病毒、害虫等
的滋生地和繁殖地。 因此,垃圾不合理分类会
产生的危害有 (写一条)。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解
到垃圾回收处理的过程如下:
图 1
2. 城市生活垃圾可分为可回收物、有害垃圾、厨
余垃圾和其他垃圾。 下列物质属于其他垃圾
的是 (填字母)。
A. 过期药品 B. 果皮
C. 废弃易拉罐 D. 卫生间废纸
3. 垃圾筛分时,可利用 的方法快速、简
便地区分铜和铝。
4. 小组同学通过图 2 装置测得焚烧垃圾产生的
气体中 CO 体积分数变化如图 3 所示,t1 ~ t2 时
间段内 CO 体积分数出现异常的原因是
。
图 2 图 3
任务三:设计制作堆肥桶
5. 兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥
料的使用,开展了厨余垃圾堆肥项目研究,从
而改良土壤,提高土壤的肥力。 同学们设计的
小型堆肥桶如图 4 所示,给堆肥桶加盖的作
用:一是提供 (填“有氧”或“无氧”)
环境,有利于微生物发酵;二是防止异味飘出。
图 4
任务四:体验废金属的处理回收
6. 校办工厂收集带有油污和铁锈的钢制废螺丝
体验金属的处理回收。
【进行实验】将材料带回实验室,完成除去废螺
丝表面油污和铁锈的实验。
实验步骤
实验现象及
化学方程式
实验结论或
原理分析
步骤一:将废螺丝放
入一只烧杯中,向其
中倾倒废汽油,浸泡
一段时间后取出
实验现象:
螺 丝 表 面
的 油 污 消
失
汽油能去除
油污的原因
是
步骤二:将去除油污
后的螺丝放到另一只
烧杯中,向其中倾倒
足量稀盐酸,浸泡一
段时间后取出
化 学 方 程
式:
螺丝表面铁
锈被除去
【交流讨论】上述步骤二铁锈消失时废液中的
溶质是 (填名称)。
任务五:设计垃圾分类回收的宣传活动
7. 同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无
害化、资源化的分类管理知识。 在项目化学习
的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建
议。 为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人
了解并执行分类措施,你还能提出的一条有价
值的建议是 。
活动主题
实现垃圾分类
共建美丽家园
活动对象
小区
居民
时间地点
5 月 6 日上午、
文明小区
活动形式 演讲
活动流程
①用讲解的方式普及垃圾分类的重
要性和分类知识;
②引导小区居民认识垃圾桶上的分
类标识;
③活动总结,撰写实践报告
05
参考答案与重难题解析·贵州化学
分
层
作
业
本
命题点 3 金属资源的利用和保护
1. A
2. (1)CO2 (2)混合物 (3)Ⅰ、Ⅱ 3CO+Fe2 O3
高温
2Fe+
3CO2 (4)增大反应物的接触面积,加快反应速率(或使
之充分反应)
3. Ⅰ. 单质 Ⅱ. Fe+CuSO4 FeSO4 +Cu 置换 Ⅲ. ABD
4. (1)Zn+2HCl
ZnCl2 +H2 ↑ (2)红色固体变为黑色
3H2 +Fe2 O3
高温
2Fe+3H2 O (3)吸收水和挥发的 HCl 气
体 (4)偏大
5. 解:设充分反应后得到 5. 6
g 铁单质,需要氧化铁的质量
为 x。
Fe2 O3 +3CO
高温
2Fe+3CO2
160 112
x 5. 6
g
160
112
= x
5. 6
g
x= 8
g
该赤铁矿样品中 Fe2 O3 的质量分数为
8
g
10
g
×100% = 80%
答:该赤铁矿样品中 Fe2 O3 的质量分数为 80%。
6. A 7. C
8. (1)①试管 ②隔绝氧气(或空气) ③水和氧气
(2)Fe+2HCl
FeCl2 +H2 ↑ (3)刷漆(或涂油等)
【拓展考法】(1)①U 形管左侧铁丝生锈,右侧铁丝没有生
锈 ②能够提供充足的氧气 ③未能探究铁生锈是否与
氧气有关 (2)CO2 (3)常温下,铝和空气中的氧气反应
生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止了铝的进一步氧化
跨学科实践活动 5 垃圾的分类与回收利用
任务一:1. 污染环境(合理即可)
任务二:2. D 3. 观察颜色 4. 氧气不足(或燃烧不充分)
任务三:5. 无氧
任务四:6. 【进行实验】汽油能溶解油污 Fe2 O3 +6HCl
2FeCl3 +3H2 O 【交流讨论】氯化铁和氯化氢
任务五:7. 制作小海报或学习垃圾回收法律条文(合理即
可)
专项突破 2 金属活动性顺序的识记和探究
解题模型
一、Mg Zn Cu Ag 减弱
三、1. (1)锌片表面有气泡产生
Zn+H2 SO4 ZnSO4 +H2 ↑ Zn>Cu (2)红色固体
蓝 浅绿 Fe+CuSO4 FeSO4 +Cu Fe>Cu Cu>Ag
2. CuSO4 溶液 ( 合理即可) 红色固体 Mg + CuSO4
MgSO4 + Cu Cu 银白色固体 无 蓝 Cu + 2AgNO3
Cu(NO3 ) 2 +2Ag Mg>Cu>Ag
【注意事项】①除去金属表面的氧化物和污物
专项精练
1. C 2. B 3. C 【拓展考法】Zn
4. C 【拓展考法】B 5. C
6. (1)因为铝和银都是银白色金属,反应不明显,不容易发现现
象(合理即可) 铝丝与空气中的氧气反应生成一层致密的
氧化铝薄膜,使得活泼的铝无法跟溶液里的铜离子接触
(2)铝丝表面附着一层红色固体,溶液由蓝色变为无色
Al+3AgNO3 3Ag+Al(NO3 ) 3 (3)将铜丝插入硝酸银
溶液中(合理即可) 铜表面附着一层银白色固体,溶液
由无色变为蓝色(与实验步骤对应) Cu + 2AgNO3
Cu(NO3 ) 2 +2Ag(与实验步骤对应) (4)白色沉淀生成
(5)因为滤液中一定含有硝酸银,则滤渣中一定不含金属
活动性比银强的单质
7. 【猜想与假设】①Fe>Mn>Cu 【进行实验】 ②取大小相同
的铁、铜、锰三种金属片,用砂纸打磨光亮后放入装有相同
浓度和相同体积稀硫酸的试管中,观察实验现象
③Fe + H2 SO4 FeSO4 + H2 ↑ ( 或 Mn + H2 SO4
MnSO4 +H2 ↑) ④取用砂纸打磨光亮后的锰片,放入盛
有硫酸亚铁溶液的试管中,观察实验现象(合理即可)
⑤溶液由浅绿色变为浅粉红色,有固体析出(与实验操作
相对应) ⑥Mn+FeSO4 MnSO4 +Fe 【反思与交流】
⑦能与酸反应,能与盐反应
专项突破 3 混合金属与酸反应的定量计算
例 1 2. 4<a<5. 6
第二步:Mg+H2 SO4 MgSO4 +H2 ↑
24
2
= x
0. 2
g
2. 4
Fe+H2 SO4 FeSO4 +H2 ↑
56
2
= y
0. 2
g
5. 6
第三步:2. 4<a<5. 6
1. A 【解析】设生成 0. 2
g 氢气需要金属的质量分别为:锌
的质量为 x,镁的质量为 y,铁的质量为 a,铝的质量为
b;则:
Zn+2HCl
ZnCl2 +H2 ↑
65 2
x 0. 2
g
65
2
= x
0. 2
g
x= 6. 5
g
Mg+2HCl
MgCl2 +H2 ↑
24 2
y 0. 2
g
24
2
= y
0. 2
g
y= 2. 4
g
Fe+2HCl
FeCl2 +H2 ↑
56 2
a 0. 2
g
56
2
= a
0. 2
g
a= 5. 6
g
2Al+6HCl
2AlCl3 +3H2 ↑
54 6
b 0. 2
g
54
6
= b
0. 2
g
b= 1. 8
g
某金属混合物由 Mg、Al、Zn、Fe 四种金属中的两种组成。
4
g 该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到 0. 2
g 氢
气,则该金属混合物的组成不可能是 Mg 和 Al,因为 Mg 和
Al 这两种金属需要的质量都小于 4
g。
2. 28. 6
g<m≤44. 6
g 【解析】现将一包由 5. 6
g 铁、2. 4
g
镁、1. 4
g 银的混合粉末加到一定量的硝酸银溶液中制备
金属银。 根据金属活动性:Mg>Fe>Ag,镁先与硝酸银反
应,铁后与硝酸银反应,银不反应;反应的化学方程式及其
质量关系:
Mg+2AgNO3 Mg(NO3 ) 2 +2Ag
24 216
2. 4
g 21. 6
g
Fe+2AgNO3 Fe(NO3 ) 2 +2Ag
56 216
5. 6
g 21. 6
g
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