8.3金属资源的利用和保护讲义--2025-2026学年九年级化学人教版下册

本讲义聚焦金属资源的利用和保护核心知识点，系统梳理金属存在形式（单质如金、银，化合物如赤铁矿等矿石）、工业炼铁原理（CO高温还原铁的氧化物）及原料、含杂质物质计算（纯度公式与步骤）、铁锈蚀条件（氧气和水）及防护方法，构建从存在到冶炼再到保护的完整知识链。 资料通过铁钉生锈对比实验（科学探究与实践）、联系《天工开物》炼铁工艺（科学思维）、设置不同铁矿石选择例题（证据推理），融入资源保护意识（科学态度与责任），课中辅助理解核心概念，课后通过提分要点和练习题帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 （1） 单质形式 少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。 （2）化合物形式 大多数金属存在于金属矿石中，以化合物形式存在。 常见的金属矿石如下表： 金属矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 提分要点： ①铁是目前人类从金属矿石中提炼量最大的金属。 ②人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关 工业炼铁 （1） 原理：在高温条件下，利用高炉内反应生成的CO把铁从铁矿石中还原出来 （2） 方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。 （3） 原料： ①铁矿石：提供铁元素 ②焦炭：提供还原剂 CO 、提供 热量 。 ③石灰石：将矿石中的二氧化硅转化成炉渣 ④空气：提供反应所需要的氧气 （4） 设备：高炉 （5） 产品：生铁 例题1. 宋代绢本《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石[主要成分为]，深红色来自赭石(赤铁矿)，黑色来自炭黑。下列说法错误的是( ) A．炭黑由松枝烧制，该过程是物理变化 B．从元素组成看，孔雀石可以冶炼出金属铜 C．赭石主要成分是Fe2O3 D．《千里江山图》历经千年色彩依然，是因为常温下所用颜料的化学性质不活泼 【答案】A 【解析】A、炭黑由松枝烧制，涉及燃烧，有新物质生成，该过程是化学变化，故A错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，从元素组成看，孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3中含有铜元素，则孔雀石可以冶炼出金属铜，故B正确；C、赭石即赤铁矿，主要成分是氧化铁，其化学式是Fe2O3，故C正确；D、《千里江山图》历经千年色彩依然，是因为常温下所用颜料的化学性质不活泼，不易发生反应，故D正确；故选A 例题2. 炼铁选用的铁矿石，不仅要求含铁量高，而且要求“有害元素”少，有以下几种铁矿石：磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）、黄铁矿（），你认为最不适宜炼铁的是（ ） A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．褐铁矿 D．黄铁矿 【答案】D 【解析】化学反应前后元素的种类不变，磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（Fe2O3·3H2O）中含有Fe、O、H元素，生成物不会产生含硫、氮元素的污染物，黄铁矿（FeS2）含有硫元素，会产生二氧化硫等污染物，所以最不适宜炼铁的是黄铁矿，故选D 例题3. 《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生产工艺”处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形，其流程如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．生铁和熟铁都属于金属材料 B．炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3 C．生铁和熟铁的含碳量不同 D．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 【答案】D 【解析】A、生铁和熟铁都属于金属材料，故正确；B、炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故正确；C、生铁和熟铁的区别是含碳量，熟铁的含碳量更低，故正确；D、生铁和熟铁的区别是含碳量，熟铁的含碳量更低，生铁中通入氧气的主要目的是与碳反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，故错误。故选D 例题4. 图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣密度小于生铁密度 【答案】B 【解析】A、实验开始时，应先通CO一段时间后，再点燃酒精喷灯，把装置中的空气排出，以免加热CO与空气的混合物时发生爆炸，故正确；B、一氧化碳还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，也是黑色的，故实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，不能说明有铁生成，故不正确； C、高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气，故正确；D、炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣是浮在生铁上面的，所以炉渣密度小于生铁密度，故正确。故选B 1. 计算原理 在实际生产中，所用原料或所得产物一般含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 （1） 化学方程式所表示的是纯净物之间发生的化学反应，各化学式所表示的化学量是纯净物之间的质量关系。 （2） 把含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。 2. 计算公式 （1） 纯度（纯净物的质量分数）= = 1➖杂质的质量分数 （2） 纯物质的质量=含杂质物质的总质量×纯度 （3） 含杂质物质的总质量=纯物质的质量÷纯度 （4） 杂质的质量=含杂质物质的总质量×（1➖纯度） 3. 计算步骤 （1） 将含杂质物质的质量换算成纯物质的质量 （2） 将纯物质的质量带入化学方程式计算 （3） 将计算所得到的物质的质量换算成含杂质物质的质量。 例题5. 用足量的一氧化碳还原氧化铜和氧化铁的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了2.4g。则原固体混合物的质量可能为（ ） A．8g B．10g C．12g D．14g 【答案】B 【解析】①假设固体为氧化铜，设CuO的质量为m，②假设固体为氧化铁，设Fe2O3的质量为n， m=12g； n=8g； 由于为氧化铜和氧化铁的固体混合物，所以混合物的质量应在8g和12g之间。故选B 例题6. 将一氧化碳和铁的氧化物置于密闭容器中，一定条件下充分反应一段时间，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2.8 B．参加反应的铁的氧化物的质量为5.8g C．该铁的氧化物的化学式为 D．M点时，容器中CO与Fe的质量比为3：10 【答案】B 【解析】A、根据反应一段时间后生成的CO2的质量为4.4g，结合碳元素守恒可得，反应过程中消耗CO的质量为，则，A错误。B、反应生成Fe的质量为4.2g，根据质量守恒得：，B正确；C、由化学方程式：，根据质量守恒经过计算得中则有，解得，该氧化物的化学式为，C错误。D、当生成CO2的质量为1.1g时，由可知，消耗CO的质量为0.7g，反应生成Fe的质量为1.05g，容器内剩余CO的质量为，则容器内CO与Fe的质量比，D错误。故选B 例题7. 工业上可利用的反应来冶炼铁。现用含四氧化三铁的某铁矿石冶炼金属铁。请计算： （1）该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。 （2）理论上可炼出含铁的生铁的质量是多少 ？(写出计算过程) 【答案】（1）46.4t （2）35t 【解析】（1）该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 （2）解：设理论上可炼出含铁的生铁的质量是x。 X=35t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t 1.金属的腐蚀与防护 【实验探究】探究铁钉生锈的条件。 实验 现象 分析 对比 ① 铁钉 没有生锈 铁钉只与氧气接触，未与水接触，不会生锈 ①②对比，说明铁生锈需要 水 ； ②③对比说明铁生锈需要 氧气 。 ② 铁钉生锈， 水面 处锈蚀严重。 铁钉同时与氧气和水接触，易生锈 ③ 铁钉 没有生锈 铁钉只与水接触，未与氧气接触，不会生锈 【实验结论】铁生锈的条件是： 铁与水、氧气共同接触 。 提分要点： ①铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，铁锈的结构疏松， 不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。，与铝、锌的氧化膜不同。 ②在酸、盐存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快 ③实验中用煮沸后冷却的蒸馏水目的是 除去溶于水中的氧气 。 ④植物油的作用是 隔绝氧气 。 2. 防止铁制品锈蚀的方法 （1） 基本原理：破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝氧气或水。 （2） 常用的方法 ①保持铁制品表面的洁净和干燥。 ②在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。 ③改变铁制品的内部结构，制成不锈钢 3. 保护金属资源 例题8. 下列有关金属资源的利用与防护的解释不合理的是（ ） A.在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C.用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D.切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 【答案】A 【解析】A.在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，除了美观，更重要的是防止生锈，故A不合理；B.用烤蓝处理，可以隔绝氧气和水，起到防止生锈的目的，故B合理；C.铝合金是铝的合金，质量轻，硬度大，耐腐蚀，故C说法合理；D.铁生锈的条件是铁与氧气与水接触，切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈，故D说法合理。故选A 例题9. 要证明铁丝生锈的过程中一定有水参加了反应，则下列实验中必须完成的是（ ） A． ①② B．②③ C．①③ D．①②③ 【答案】C 【解析】实验①铁丝与氧气接触，不生锈，实验②铁丝与水蒸气接触，不生锈，实验③铁丝与氧气和水蒸气接触，生锈，证明一定有水参加了反应必须要做的实验是①铁只与氧气接触和③铁与水和氧气同时接触。 故选C 例题10. 某小组用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶中空气体积为345mL)旋紧瓶盖放入其中，观察到瓶子不再变瘪时，记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是  （ ）                A．矿泉水瓶要气密性良好 B．实验原理为铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小 C．实验测得氧气的体积分数约为20.9% D．铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大 【答案】D 【解析】A、用如图装置测定空气中氧气的含量，需要装置气密性良好，防止造成测量结果不准确，则矿泉水瓶需气密性好，说法正确，不符合题意； B、铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应，则该实验原理为铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小，瓶子变瘪，量筒内减少水的体积即为铁生锈消耗的氧气体积，说法正确，不符合题意； C、铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小，瓶子变瘪，量筒内减少水的体积即为铁生锈消耗的氧气体积，则该实验测得氧气的体积分数为，说法正确，不符合题意； D、空气中氧气含量是固定不变的，该实验铁粉要过量，确保氧气耗尽，当氧气消耗完，剩余铁粉不再发生反应，故不是铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大，说法不正确，符合题意。故选D 例题11. 某兴趣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。 （1）B中将蒸馏水煮沸的目的是 ，蒸馏水上面加一层植物油的目的是 。 （2）对比A、B、D，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 。 （3）C中铁钉锈蚀最严重的是 (填“a”“b”或“c”)处。 【答案】（1）除去溶于水中的氧气 隔绝氧气（2）水和氧气 C中氧气比D中多（3）b 【解析】（1）水中溶解部分氧气，煮沸后，氧气受热挥发，目的是将水中的氧气除去，防止对实验的干扰；植物油能隔绝氧气，防止对实验的干扰 （2）A中只有氧气，B中只有水，D中水和氧气同时接触，AB不生锈，D中铁钉生锈，说明铁钉锈蚀需要的物质是水和氧气；D中是密封状态，空气中的氧气含量少，而C中是开放状态与水和氧气一直接触，所以C中铁钉生锈的更严重。 （3）C中铁钉与水面接触处，锈蚀更严重，故选b。 例题12. 铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（ ） A.铁的金属活动性比铝强 B.铝在自然界中以单质形式存在 C.锈蚀的铁制品无回收价值 D.自行车链条涂油有防锈作用 【答案】D 【解析】A.根据金属活动性表，铝的活动性强于铁，故A错误；B.自然界中金属除极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，都是化合物的形式存在，故B错误；C.锈蚀的铁制品一样有回收价值，故C错误；D.链条涂油，是隔绝氧气和水防止生锈，故D正确。故选D 1．钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是（ ） A．喷漆 B．电镀 C．置于潮湿环境 D．制成不锈钢 【答案】C 【解析】A、喷漆能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意； B、在铁制品表面电镀一层其它金属，能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意； C、铁制品置于潮湿环境中，铁与空气中的水和氧气接触会继续生锈，符合题意； D、制成不锈钢改变了铁的结构，能够减缓铁生锈，不符合题意。故选C 2. 工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中，正确的是（ ） A．矿石中含铁元素就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂的作用 C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%范围 D．高炉炼铁过程中，所用赤铁矿石的主要成分是 【答案】C 【解析】A、矿石中含铁元素且铁元素含量较高、易冶炼时才可用作炼铁原料，不是只要含铁元素就可以，故错误。B、焦炭不仅为反应提供还原剂（与二氧化碳反应生成一氧化碳），还为炼铁提供热量，故错误。 C、生铁的含碳量在2%~4.3%范围，故正确。D、赤铁矿石的主要成分是Fe2O3，不是Fe3O4，故错误。 故选C 3．某同学用一氧化碳还原氧化铜和铜的混合物共5g，充分反应后得到剩余固体为4.2g，则原混合物中氧化铜的质量分数为（ ） A．80% B．84% C．20% D．60% 【答案】A 【解析】设参加反应氧化铜的质量为x， x=4g， 则原混合物中氧化铜的质量分数为：。故选A 4. 2025春晚《秧BOT》节目中跳舞机器人惊艳全场。跳舞机器人使用铝合金作为主要材料，关节部分使用铜导线连接电路。下列说法不正确的是（ ） A．铝合金的硬度比纯铝的大 B．铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼 C．用稀硫酸能验证铝和铜的金属活动性顺序 D．不用铁制作机器人外壳的原因是铁在潮湿的空气中容易生锈 【答案】B 【解析】A、合金硬度通常高于纯金属，铝合金是铝的合金，故铝合金比纯铝硬度大，正确； B、铝制品耐腐蚀是因为铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，铝的化学性质比较活泼，错误； C、铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铝排在氢前，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，则铝比铜活泼，正确； D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，铁在潮湿空气中易生锈，故不选铁作外壳材料，正确。故选B 5．稀土元素有“工业的维生素”的美誉，下列我国科学家中，带领团队研发了稀土分离技术，打破了发达国家在国际稀土市场上的垄断地位的是（ ） A．张青莲 B．闵恩泽 C．徐光宪 D．屠呦呦 【答案】C 【解析】A、张青莲为相对原子质量的测定作出了杰出贡献，故选项不符合题意；B、闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础，故选项不符合题意；C、徐光宪提出了稀土分离的全新理论，被誉为“中国稀土之父” ，故选项符合题意；D、屠呦呦的贡献是发明了新药青蒿素，既对抗疟疾有特效，还速效低毒，被卫生组织界定为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”，故选项不符合题意。故选C 6．我国同日试飞两款六代机震惊世界。飞机的建造使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是。下列说法错误的是（ ） A．该钢材中仍含有碳 B．喷涂防锈漆可进一步防止该钢材生锈 C．该反应中碳发生了氧化反应 D．该反应的气体产物一定不含CO 【答案】D 【解析】A、钢为铁合金，其中含有碳，故正确；B、铁和氧气、水共同接触时会生锈，喷涂防锈漆可隔绝空气，可进一步防止该钢材生锈，故正确；C、该反应中，碳得到了氧，发生了氧化反应，故正确；D、二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，则可能生成一氧化碳，故不正确。故选D 7．下列有关金属材料的说法不正确的是（ ） A．钢是很纯的铁，越纯性能越好 B．青铜、黄铜、白铜都是含铜的合金 C．焊锡的熔点比锡低 D．废弃金属的回收利用，有利于保护环境 【答案】A 【解析】A、钢是铁的合金，不是很纯的铁，合金比组成它的纯金属硬度大，抗腐蚀性好，一般合金性能好，不是越纯性能越好，符合题意； B、青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，它们均是含铜的合金，不符合题意； C、合金比组成它的纯金属熔点低，故焊锡的熔点比锡低，不符合题意； D、废弃金属的回收利用，可以节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。故选A 8．铁是使用最广泛的金属，下列说法正确的是（ ） A．铁制品在干燥的空气中不易生锈 B．钢是一种含铁的化合物 C．废铁属于不可回收垃圾 D．金刚石是一种碳的合金 【答案】A 【解析】A、铁生锈是铁与水、氧气在空气中缓慢氧化的结果，所以铁在干燥的空气中不易生锈，故正确； B、钢的主要成分是铁，还含有碳等物质，属于铁合金，故不正确；C、废旧的铁制品可以回收利用，节约资源，属于可回收垃圾，故不正确；D、金刚石是一种碳的单质，不属于合金，故不正确；故选A 9．对比学习法是学习化学的常用方法。已知：木炭与氧化铜，一氧化碳与氧化铁在一定条件下均能发生反应。实验装置如下图，关于这两个实验说法不正确的是（ ） A．两个实验中反应条件都是高温 B．两个实验中澄清石灰水都会变浑浊 C．两个实验中固体减少的质量都等于生成气体的质量 D．两个实验中金属氧化物都发生了还原反应 【答案】C 【解析】A、木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应条件都是高温，不符合题意； B、木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，都有二氧化碳生成，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，不符合题意； C、木炭和氧化铜反应：，根据质量守恒可知，生成的二氧化碳气体等于参加反应的碳的质量和氧化铜失去氧的质量和，因为反应物均为固体，固体减少的质量为产生的气体质量。一氧化碳和氧化铁反应： ，生成二氧化碳的质量等于参加反应的CO和氧化铁中失去的氧的质量，因此生成二氧化碳的质量比固体减少的质量大，故C错误； D、这两个实验中，金属氧化物都失去氧，属于氧化剂，被还原，发生了还原反应，故D正确。故选C 10.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后下列推断正确的是（　　） A．b管中铁钉一样会锈蚀 B．L端液面比R端液面低 C．该实验能说明铁锈蚀与空气、水都有关 D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀 【答案】B 【解析】a中铁钉与O2、H2O接触，生锈，b中铁钉只与O2接触，不会生锈；铁生锈消耗氧气，使a中气体减少，压强减小，b中压强无明显变化，则L端液面上升，R端液面下降，B错误；铁在食盐水中生锈速率加快，D正确。故选B 11.工业炼铁的部分反应如下所示，则（　　） A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以单质存在 【答案】A 【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。D、Y是氧化铁，铁元素以化合物存在，故选项说法错误。故选A 12.某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列说法正确的是（ ） A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现 C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D．通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④ 【答案】C 【解析】A、铁丝在氧气中能剧烈燃烧生成四氧化三铁，铁丝在空气中不能燃烧，故错误；B、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，Fe3O4与CO反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物中没有单质，不是置换反应，故错误；C、铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触才能生锈，故正确；D、Fe比Zn的活动性弱，故Fe与ZnSO4溶液不能反应，故错误。故选C 13.我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图甲，该方法的生产过程可用图乙表示。 资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1538℃。 根据图文回答下列问题。 （1）常见的铁矿石有赤铁矿和 (写一种)。 （2）不断鼓入空气的目的是 。 （3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。 （4）撒入潮泥灰的主要作用是 。不断翻炒液态生铁，是为了降低 含量。 （5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁的 ，易于加工。 【答案】（1）磁铁矿（2）提供充足的氧气，使煤碳充分燃烧，提高炉温（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（4）除杂 碳元素（5）低 【解析】（1）常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等 （2）鼓入空气会带来充足的氧气，让煤炭充分燃烧的更剧烈，能提高炉温 （3）炼铁炉中发生反应的是CO和三氧化二铁反应生成铁和二氧化碳，刚才说的为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （4）潮泥灰主要成分是石灰石，目的是将矿石中的氧化硅转化成炉渣除去。断翻炒液态生铁，其中的碳会与氧气充分接触，转化成二氧化碳，从而降低生铁中的碳元素含量 （5）合金的熔点比其组成的熔点低 14. 金属和金属材料在生产、生活中有着广泛的应用 （1）如图所标示的自行车材料中，铝合金车圈能够防锈的原因 (用化学方程式表示)。 （2）为了比较铁、铜、铝三种金属的活动性强弱，同学们作了如图所示实验。经分析，无需进行实验 (填“甲”、“乙”或“丙”)，便可得出三种金属的活动性顺序。 （3）如图是实验室利用赤铁矿模拟炼铁的装示意图。 ①写出玻璃管中发生反应的化学方程式 。 ②从环保角度考虑，该装置的缺点是 。 （4）如图所示，甲、乙两个烧杯中分别盛放等质量的不同溶液，将一根质地均匀的铁丝弯曲，分别伸入两烧杯中(伸入溶液的深度相同)，此时铁丝两端平衡。一段时间后观察到铁丝左端下沉，则甲、乙中的溶液可能分别是___________(填字母)。 A．溶液和稀盐酸 B．稀硫酸和溶液 C．溶液和溶液 【答案】（1）Al+3O2=2Al2O3 （2）丙（3）①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②缺少尾气处理装置（4）A 【解析】（1）铝合金车圈能够防锈的原因是铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：Al+3O2=2Al2O3； （2）甲实验中铝与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，有黑色固体析出，说明铝比铁活泼；乙实验中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼；丙实验中铜与硫酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铜活泼，故可通过甲、乙实验即可得出三种金属的活动性顺序，无需进行实验丙； （3）①玻璃管中发生反应为一氧化碳与赤铁矿的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； ②一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故从环保角度考虑，该装置的缺点是：缺少尾气处理装置； （4）A、铁与硝酸铜反应：，56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，故铁丝左端质量增加，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁被消耗，右边质量减小，故铁丝左端下沉，符合题意； B、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁被消耗，左边质量减小，铁与硝酸镁不反应，故右端质量不变，故铁丝右端下沉，不符合题意； C、铁与硝酸锌不反应，故左端质量不变，铁与硝酸银反应：，56份质量的铁置换出216份质量的银，固体质量增加，故右端质量增加，故铁丝右端下沉，不符合题意。故选A 15.脱氧剂可以延长食品保质期，某食品脱氧剂的主要成分为铁粉，活性炭和氯化钠，针对该脱氧剂进行如下实验活动。 活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭 【进行实验】 （1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，说明脱氧剂中含有铁粉，该反应的化学方程式是 ，充分反应后，经过一系列操作后得到黑色固体。 （2）如图所示，将黑色固体置于坩埚内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失，灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。 【反思与评价】 （3）用酒精灯替换电炉重复（2）中实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 。 活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用 【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理 【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率 【进行实验】按如图装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，数据如下表。 时间 0 装置导管中水面上升高度 0 装置导管中水面上升高度 0 0 【解释与结论】 （4）A、B装置导管中水面上升的原因是 。 （5）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是 （填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。 【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用 （6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 （填“吸热”或“放热”）反应。 【答案】（1）Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑（2）澄清石灰水变浑浊（3）无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧（4）铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小（5）加快（6）放热 【解析】（1）铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，化学方程式为Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑； （2）碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明脱氧剂中含有活性炭； （3）酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧，所以用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论； （4）铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管； （5）从表中数据A装置导管中水面上升开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快，则得出脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率； （6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，使用时放出热量，所以说明铁生锈是放热反应 1. 小明将足量的铁粉与适量的氧化铁混合，装入玻璃管。向玻璃管中通入一氧化碳气体，排尽装置内空气。然后加热一段时间，得到黑色粉末，黑色粉末是（ ） A．黑色粉末只有铁 B．黑色粉末只有铁和氧化亚铁 C．黑色粉末只有四氧化三铁 D．黑色粉末只有铁和四氧化三铁 【答案】D 【解析】加热一段时间，铁和氧化铁反应生成四氧化三铁，因为CO具有还原性，会和氧化铁反应生成四氧化三铁或氧化亚铁，氧化亚铁不稳定，加热会转化成四氧化三铁，故氧化亚铁不存在，而铁不与CO反应，氧化铁为红棕色，故选D 2．如图实验，放置1～2周时间后，装置中能出现的现象是（ ） A． 铁丝不变化 B．铁丝逐渐消失 C．试管中的液面上升 D．试管中的液面不变化 【答案】C 【解析】A.银白色铁丝与试管中氧气、水发生反应生成红色铁锈，放置1～2周时间后，铁丝表面发产生银白色会逐渐变为红色现象，故A错误； B.随着时间的延长，铁丝表面会逐渐变为铁锈，二者均为固体，不会消失，故B错误； C.铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，铁生锈消耗了氧气，使密闭试管内气体体积减小，压强减小，在外界大气压作用下，把烧杯内水压入试管，所以可观察到试管中的液面上升，故C正确；D.根据C分析，试管内液面会上升，故D错误。故选C 3．某同学按如图装置探究食盐对铁生锈的影响时，发现导管中的液柱上升缓慢，为更快更清晰观察到导管内水柱上升现象，对装置进行改进。下列改进措施不可行的是（ ） A．用纯氧代替试管内空气 B．用酒精灯加热左边试管，提高温度 C．将铁钉换成铁粉 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 【答案】B 【解析】A、用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，正确； B、用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，错误； C、将铁钉换成铁粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，正确； D、换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，正确； 故选B 4．“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭粉、氯化钠等）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入集气瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述正确的是（ ） A．根据以上实验现象能推断出铁的锈蚀需要水的参与 B．本次实验测得空气中氧气的体积分数为18% C．若测得空气中氧气含量偏低，可能是弹簧夹未夹紧 D．实验中铁的锈蚀速率较快，可能是氯化钠加快了锈蚀 【答案】D 【解析】A.该实验的现象为铁丝生锈，但并不能知道是否需要水的参与，不正确； B.由于倒吸入水的体积即为氧气的体积，则本次实验测得空气中氧气的体积分数为，不正确； C.弹簧夹未夹紧，铁丝生锈过程中放热，装置中的空气会逸出，使实验结果偏大，而不是偏小，不正确； D.实验中铁的锈蚀速率较快，可能是其中的氯化钠加快了锈蚀，该选项叙述正确，故选D 5．回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下： 注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。 下列关于该流程的说法，错误的是（ ） A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B．滤液X中的溶质为FeSO4 C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应 【答案】C 【解析】A、“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO，故正确；B、铁和硫酸反应生成FeSO4，滤液X中的溶质为FeSO4，故正确；C、“酸溶”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，属于复分解反应，“还原”是稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气属于置换反应，故错误；D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和稀硫酸反，过滤得Cu，故正确。故选C 6. 如图是以铁为中心的物质转化关系图，红棕色固体为Fe2O3，图中“→”表示某种物质经一步反应可转化成另一种物质，“—”表示两种物质能发生化学反应。下列说法不正确的是( ) A．通过反应①可以得到浅绿色溶液 B．转化②只能通过与CO反应实现 C．能实现转化③的金属，也能与稀硫酸反应 D．反应④可以通过Fe与稀盐酸反应实现 【答案】B 【解析】A、反应①为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液为浅绿色溶液，不符合题意； B、转化②可以是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，也可以是氢气和氧化铁在加热的条件下反应生成铁和水，符合题意； C、转化③为氯化亚铁转化为铁，能实现转化③的金属一定比铁活泼，则在金属活动性顺序里，该金属一定排在氢前，则该金属能与稀硫酸反应，不符合题意； D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故反应④可以通过Fe与稀盐酸反应实现，不符合题意。故选B 7.现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50g，与足量的一氧化碳充分反应后，生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到沉淀75g，则原混合物中铁单质的质量可能为（ ） A．38g B．10g C．7.5g D．6.5g 【答案】C 【解析】，，则生成的二氧化碳中氧元素质量的一半与混合物中氧元素的质量相等。二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀。设生成二氧化碳的质量为x 则混合物中氧元素的质量为 假设混合物中的氧元素全部来自于氧化铁，则氧化铁的质量为。铁的质量为50g-40g=10g； 假设混合物中的氧元素全部来自于四氧化三铁，则四氧化三铁的质量为。铁的质量为50g-43.5g=6.5g。所以原混合物中铁单质的质量在6.5g到10g之间（不能等于）。故选C 8．用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a处红棕色粉末逐渐变为黑色 B．a处的反应为CO+FeO＝Fe+CO2 C．实验开始时，应先通CO后加热 D．可利用点燃的方法进行尾气处理 【答案】B 【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确；B、该化学方程式没有注明反应条件，且氧化铁的化学式书写错误，正确的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故选项说法错误；C、一氧化碳具有可燃性，为防止发生爆炸，实验开始时，应先通CO，排尽装置内的空气，后加热，故选项说法正确；D、根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。故选B 9.工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如图所示,下列说法不正确的是（ ） A.CaSiO3中硅元素显+4价 B.高炉气体中SO2会形成酸雨,不能直接排放到空气中 C.原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO D.高炉炼铁的原理是,该反应属于置换反应 【答案】D 【解析】A.根据化学式化合价代数和为0，钙显+2价，氧显-2价，综合得到硅显+4价，A选项不合题意； B.二氧化硫会和空气中的氧气和水反应生成硫酸，硫酸形成酸雨，因此二氧化硫不能直接排放，B选项不合题意； C.焦炭可以直接与铁矿石反应，也可跟碳酸钙分解的二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项不合题意； D.该反应的两种反应物均为化合物，不符合置换反应的“单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的定义，D符合题意；故选D 10．锌锰电池(俗称干电池)在生活中应用广泛，其构造如图1。 （1）废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分是Cu2(OH)2CO3，化学式表明铜生锈除了有水和氧气参与外，还必须有 参与。 （2）利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到ZnSO4溶液，主要流程如图2。 已知：Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O ①过程Ⅲ中加入溶液A充分反应后，还需进行的主要操作是 。 ②下列哪些物质能够在溶液B中大量共存 。 A . NaOH B . HCl C. Na2CO3 D. Ba(NO3)2 ③下列说法正确的是 (填标号) A . 过程I中H2O2也有可能分解生成氧气 B. 固体E是混合物 C. 溶液B中含有2种阳离子 （3）将一定质量的铁粉加入到Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 (填字母) A 若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜 B 若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Zn2+、Fe3+、 C 若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含银、铜、铁 D 若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Zn2+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+ 【答案】（1）CO2 （2）①过滤 ②B ③AB （3）A 【解析】（1）碱式碳酸铜由Cu、O、H、C元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故反应物中应有含碳元素的物质，故还必须有CO2参与； （2）①由图可知，过程Ⅲ中加入溶液A充分反应后，经过某操作实现了固液分离，故该操作是过滤； ②该流程的目的是得到铜和硫酸锌溶液，故过量的溶液A应是稀硫酸，铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸过量，故溶液B中含硫酸铜和硫酸、硫酸锌。 A、氢氧化钠能与硫酸铜、硫酸、硫酸锌反应，不能大量共存，不符合题意； B、硫酸铜、硫酸、硫酸锌与盐酸不反应，可以大量共存，符合题意； C、碳酸钠能与硫酸反应，不能大量共存，不符合题意； D、硝酸钡能与硫酸铜和硫酸、硫酸锌反应，不能大量共存，不符合题意。故选B； ③A、铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水，过氧化氢能在硫酸铜溶液的催化下分解生成氧气和水，符合题意； B、溶液B中含硫酸铜和硫酸、硫酸锌，加入过量的物质C，物质C应为锌，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故固体B为锌和铜的混合物，符合题意； C、溶液B中含硫酸铜和硫酸、硫酸锌三种溶质，含有氢离子和铜离子、锌离子三种阳离子，符合题意。 故选AB； （3）金属活动性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，将一定质量的铁粉加入到硝酸锌、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸锌不反应。 A、若滤液为蓝色，则硫酸铜没有完全反应，铁可能置换了部分硝酸铜，也可能没与硝酸铜反应，故滤渣一定含银，可能含铜，符合题意； B、若滤渣中含有银、铜、铁，铁过量，则硝酸银、硝酸铜已经完全反应，故滤液中一定含有亚铁离子、锌离子、硝酸根离子，不符合题意； C、若滤液为浅绿色，说明硫酸铜已经完全反应，铁可能恰好与硫酸铜完全反应，滤渣中一定含银、铜，可能含铁，不符合题意； D、若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，说明铁已经完全反应，铁一定与硝酸银反应生成了硝酸亚铁，故滤液中一定含亚铁离子、锌离子，可能含银离子和铜离子，不符合题意。故选A 11．重庆是茅以升科技教育基金会桥梁委员会认定的中国“桥都”，桥梁建造中大量使用了钢材等金属材料。 （1）钢是铁的合金，钢的硬度比纯铁的 （填“大”或“小”）。 （2）工业上用CO高炉冶炼赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式是 。 （3）铁制品生锈是因为和 （填化学式）接触。 （4）比较Fe、Cu、Zn的金属活动性。 ①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中，反应的示意图如图所示，分析可知，实验中发生反应的化学方程式是 。 ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液，微观粒子的变化情况是 （填序号），可得结论：金属活动性Zn＞Fe＞Cu。 A．Fe数目减少     B．Fe2+数目减少    C．Cu数目增加      D．Cu2+数目增加 【答案】(1)大 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)O2、H2O (4) ①Zn+CuSO4=ZnSO4+ Cu ②AC 【解析】（1）合金的硬度一般比组成它的纯金属大，钢是铁的合金，所以钢的硬度比纯铁的大； （2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ； （3）铁制品生锈是因为铁与空气中的O2、H2O接触发生了化学反应； （4）根据反应的示意图可知，铁原子数目没有发生改变，锌原子数目减少，生成锌离子，铜离子数目减少至0，生成铜原子，即锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+ Cu； ②在上述实验中还存在锌，继续添加一定量硫酸铜溶液，硫酸铜先与锌反应，将锌全部转化为锌离子，进而将铁转化为亚铁离子，说明锌先与硫酸铜反应，锌反应完全，铁与硫酸铜反应，故可得结论：金属活动性Zn＞Fe＞Cu；因此Zn、Fe数目减少，Fe2+数目增加，Cu数目增加，Cu2+数目减少；故选AC 12．据统计，我国每年报废的手机超过 1 亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。某种手机电路板中含有以下金属：Sn（锡）、Fe、Cu、Au、Ag、Pd（钯，银白色）。如图是某工厂回收其中部分金属的流程示意图。（假设流程示意图中各步反应均恰好完全反应。） 已知：①2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O ②Sn常见化合价为+2价 (1)滤渣2中含有的金属是 。 (2)写出反应③的化学方程式 。 (3)写出反应⑤的化学方程式为 。 (4)纯净物B中所含铁元素与金属板中所含铁元素的质量是否相等 （填“是”或“否”）。 (5)金属 Fe、Sn、Pd 在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是 。 (6)上述①~⑥中涉及置换反应的有 。 【答案】(1)Sn（锡）(2)Fe+SnSO4=FeSO4+ Sn (3)Fe+CuSO4=FeSO4+ Cu (4)否(5)Fe﹥Sn﹥Pd (6)②③⑤ 【解析】（1）电路板上与稀硫酸反应的是Sn（锡）、Fe。滤渣2中含有的金属为锡。 （2）流程示意图中各步反应均恰好完全反应。滤液1是硫酸锡、硫酸亚铁的混合物。铁粉与滤液1中硫酸锡反应。反应③的化学方程式Fe+SnSO4=FeSO4+ Sn （3）据图可知：滤液③是硫酸铜溶液，所以反应⑤的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+ Cu （4）纯净物B中所含铁元素既有电路板上的铁又有后加的铁粉中铁。所以纯净物B中所含铁元素与金属板中所含铁元素的质量不相等。 （5） Fe、Sn能与稀硫酸反应，Pd 不能与稀硫酸反应。所以金属 Fe、Sn、Pd 在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是Fe﹥Sn﹥Pd （6）根据上述分析，上述①~⑥中涉及置换反应的有②③⑤ 13. 某学习小组对铁锈蚀进行探究活动。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关? 【活动一】定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。 试算 ① ② ③ ④ ⑤ 一周后铁钉表面现象 无明显变化 无明显变化 有一层铁锈 有较厚铁锈 有较厚铁锈 (1)对比试管①②③中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。 (2)铁锈质地较 （填“致密”或“疏松”），所以铁锈蚀后应及时除锈。 【活动二】定量探究铁锈蚀的因素 小组设计了如图2装置，广口瓶中盛放某浓度的氯化钠溶液、经砂纸打磨光亮细铁丝缠绕的酥松小团。实验结果如图3、4，回答下列问题。 (3)图3和图4所示氯化钠溶液浓度 （填“相同”或“不相同”）。 (4)以下关于该实验的说法正确的是_____ （填序号）。 A．保鲜膜密封是为了加强气密性及隔绝外界空气 B．加入氯化钠溶液的目的是为了加快铁生锈的速度 C．据该实验可知，相同条件下，温度越高，铁生锈速度越快 D．据该实验可知，相同条件下，氧气浓度越大，铁生锈速度越快 【实验拓展】 (5)你总结出防止铁生锈的方法有_____。 A．防止与氧气或水接触 B．避免高温环境 C．钢铁表面形成保护层 D．多用酸来浸洗 (6)图2实验中，实验前铁丝团质量为，全部锈蚀后铁锈（化学式为）质量为，则 。 【答案】（1）氧气和水蒸气（2）疏松（3）相同（4）ABCD（5）ABC（6）2 【解析】（1）试管①中氯化钙干燥剂可吸收水分，铁钉只与氧气接触；试管②中植物油可隔绝氧气，铁钉只与水接触；试管③中铁钉与氧气、水同时接触，而实验现象是试管①②中铁钉无明显变化，试管③中铁钉表面有一层铁锈，对比试管①②③中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气、水发生化学反应。 （2）铁锈质地较疏松，所以铁锈蚀后应及时除锈。 （3）图3中氧气浓度为20%，图4中氧气浓度为40%，根据控制变量法，其他条件应该相同，因此图3和图4所示氯化钠溶液浓度相同。 （4）A、保鲜膜密封是为了加强气密性及隔绝外界空气，使测量值更准确，故说法正确； B、有盐有酸，铁生锈的速度更快，加入氯化钠溶液的目的是为了加快铁生锈的速度，故说法正确； C、据该实验图像可知，相同条件下，温度越高，铁生锈速度越快，故说法正确； D、据该实验可知，氧气浓度40%时，反应更快，因此相同条件下，氧气浓度越大，铁生锈速度越快，说法正确。故选ABCD。 （5）A、铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致，防止与氧气或水接触，可以防止铁生锈，该选项正确； B、温度越高，铁生锈速度越快，避免高温环境，可以防止铁生锈，该选项正确； C、钢铁表面形成保护层，可以隔绝空气，从而防止铁生锈，该选项正确； D、酸会加速铁生锈，多用酸来浸洗，无法防止铁生锈，该选项错误。故选ABC。 （6）已知铁的质量5.6g，反应前后元素质量不变，则铁锈中铁元素质量为5.6g，则生锈后三氧化二铁的质量为，根据题意可得水的质量为9.8g-8g=1.8g，由铁锈化学式Fe2O3•xH2O可知：160：18x=8g：1.8g，则x=2，即Fe2O3•xH2O中x的值为2 14.实验室合成了一种铁的化合物（用FexOy表示），化学小组欲确定该物质的化学式，设计了如下装置： 老师提示同学们可以将问题拆解为2个任务： 【任务1】确定玻璃直管中剩余固体的成分。 【查阅资料】①CO和FexOy反应可能生成Fe、FeO（黑色）。 ②Fe可被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引。 ③Ba(OH)2能与CO2反应生成白色沉淀和水 【实验现象】充分反应后，A中固体全部变为黑色，B中溶液变浑浊。 (1)装置A中CO体现出 （填“氧化性”或“还原性”）。 【提出猜想】玻璃直管中的黑色固体可能是： 猜想1：Fe 猜想2：FeO 猜想3：Fe和FeO (2)【设计实验】 设计思路 操作及现象 结论 定性分析 用磁铁靠近玻璃直管中的固体，固体全部被吸引。 猜想1成立 定量测定 从得到的黑色固体中称量2.8g放入烧杯，逐滴加入50g稀硫酸时固体恰好溶解，溶液的质量 52.7g（填“＞”、“＜”或“＝”）。 【任务2】实验结束后，将装置B、C中得到的固体过滤、洗涤、干燥、称量，质量为98.5g。 (3)装置B中发生反应的化学方程式为 。 【归纳演绎】 (4)通过以上实验数据，FexOy的化学式为 （用最简整数比）。 【反思总结】 (5)关于上述实验的描述中，正确的是 （填序号）。 A．实验时先通CO，再点燃酒精喷灯 B．该实验的缺点是没有尾气处理装置 C．称量玻璃直管中反应前后的固体质量也可求出该物质的化学式 【思维拓展】实验结束后，某同学欲将【设计实验】中烧杯内的溶液倒入水池，老师提醒同学废液中Fe2+的浓度不超过0.3mg/L才可排放。 查阅资料可知：Fe2+与物质L可形成橙红色物质（用Fe2+—L表示），在一定范围内，Fe2+—L对特定波长光的吸收程度（用吸光度A表示）与Fe2+的浓度成正比，函数关系如下图所示： (6)该同学取部分该溶液稀释10倍后，进行吸光度A的测定，三次实验结果分别为A1＝0.39，A2＝0.40，A3＝0.41。则该滤液中Fe2+的浓度为 mg／L，须处理后再进行排放。 【答案】(1)还原性 (2)= (3)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O (4)Fe4O5 (5)AC (6)0.5 【解析】（1）装置A中发生的是一氧化碳还原铁的氧化物生成铁单质和二氧化碳，故体现的是一氧化碳的还原性。 （2）根据结论猜想1成立，故玻璃直管中的黑色固体只有铁，故2.8g铁放入烧杯，逐滴加入50g稀硫酸时固体恰好溶解，发生反应为铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气： 设产生氢气的质量为x = x=0.1g 故整个体系中有0.1g的氢气逸出，故根据质量守恒定律：溶液的质量=反应前物质的总质量-氢气的质量=2.8+50-0.1=52.7，故填：=。 （3）A装置中发生的是一氧化碳还原铁的氧化物生成铁单质和二氧化碳，二氧化碳进入到B装置中，二氧化碳可以与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，故方程式为：CO2+Ba(OH)2=BaCO3+H2O。 （4）实验结束后，装置B、C中得到的固体应该是二氧化碳可以与氢氧化钡反应生成的碳酸钡沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，质量为98.5g，故生成的碳酸钡的质量为98.5g，设二氧化碳的质量为y =，y=22g 故A装置中生成的是二氧化碳的质量为22g，A装置中发生的反应为一氧化碳得到铁的氧化物中的氧元素变为二氧化碳，故方程式为：yCO+FexOyxFe+yCO2，从微观角度来看：每个一氧化碳分子得到一个氧原子变成一个二氧化碳分子，故每一个二氧化碳分子中都有一个氧原子来自于铁的氧化物，又根据玻璃直管中剩余固体的成分都为铁，故铁的氧化物中的氧元素都被一氧化碳得到变成了二氧化碳，故铁的氧化物中的氧元素的质量等于气体增加的质量，设气体增加的质量为z 根据差量法： =， z=8g 故铁的氧化物中的氧元素的质量为8g，铁的氧化物总质量为30.4g，故铁的氧化物中铁元素的质量=30.4g-8g=22.4g，故氧原子的数目==0.5，铁原子的数目==0.4，故铁的氧化物中铁原子和氧原子的个数比为0.4:0.5=4:5，故FexOy的化学式为：Fe4O5。 （5）A、实验时先通CO一会儿，再点燃酒精喷灯，防止一氧化碳不纯加热会爆炸，故A正确，符合题意； B、该实验有一氧化碳，一氧化碳会引起空气污染，B装置起到收集一氧化碳达到尾气处理的目的，防止一氧化碳进入空气中造成空气污染，故B不符合题意； C、玻璃直管中反应前固体的质量为铁的氧化物，反应后固体的质量为铁，故固体减少的质量为铁的氧化物中氧元素的质量，然后按照（4）问解析算出铁元素的质量，然后算出铁原子和氧原子的个数比，从而求出该物质的化学式，故C正确，符合题意。 故选：AC。 （6）根据三次吸光度的实验结果的平均值为0.4，根据吸光度为0.4从函数关系图中找到Fe2+的浓度为0.05mg／L，溶液稀释10倍后，Fe2+的浓度为0.05mg／L，故该滤液中Fe2+的浓度为0.5 mg／L。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 （1） 单质形式 少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。 （2）化合物形式 大多数金属存在于金属矿石中，以化合物形式存在。 常见的金属矿石如下表： 金属矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Cu2O TiO2 MnO2 提分要点： ①铁是目前人类从金属矿石中提炼量最大的金属。 ②人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关 工业炼铁 （1） 原理：在高温条件下，利用高炉内反应生成的CO把铁从铁矿石中还原出来 （2） 方程式： ； 。 （3） 原料： ①铁矿石：提供铁元素 ②焦炭：提供还原剂 、提供 。 ③石灰石：将矿石中的二氧化硅转化成炉渣 ④空气：提供反应所需要的氧气 （4） 设备：高炉 （5） 产品：生铁 例题1. 宋代绢本《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石[主要成分为]，深红色来自赭石(赤铁矿)，黑色来自炭黑。下列说法错误的是( ) A．炭黑由松枝烧制，该过程是物理变化 B．从元素组成看，孔雀石可以冶炼出金属铜 C．赭石主要成分是Fe2O3 D．《千里江山图》历经千年色彩依然，是因为常温下所用颜料的化学性质不活泼 例题2. 炼铁选用的铁矿石，不仅要求含铁量高，而且要求“有害元素”少，有以下几种铁矿石：磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）、黄铁矿（），你认为最不适宜炼铁的是（ ） A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．褐铁矿 D．黄铁矿 例题3. 《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生产工艺”处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形，其流程如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．生铁和熟铁都属于金属材料 B．炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3 C．生铁和熟铁的含碳量不同 D．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 例题4. 图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣密度小于生铁密度 1. 计算原理 在实际生产中，所用原料或所得产物一般含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 （1） 化学方程式所表示的是纯净物之间发生的化学反应，各化学式所表示的化学量是纯净物之间的质量关系。 （2） 把含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。 2. 计算公式 （1） 纯度（纯净物的质量分数）= = 1➖杂质的质量分数 （2） 纯物质的质量=含杂质物质的总质量×纯度 （3） 含杂质物质的总质量=纯物质的质量÷纯度 （4） 杂质的质量=含杂质物质的总质量×（1➖纯度） 3. 计算步骤 （1） 将含杂质物质的质量换算成纯物质的质量 （2） 将纯物质的质量带入化学方程式计算 （3） 将计算所得到的物质的质量换算成含杂质物质的质量。 例题5. 用足量的一氧化碳还原氧化铜和氧化铁的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了2.4g。则原固体混合物的质量可能为（ ） A．8g B．10g C．12g D．14g 例题6. 将一氧化碳和铁的氧化物置于密闭容器中，一定条件下充分反应一段时间，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2.8 B．参加反应的铁的氧化物的质量为5.8g C．该铁的氧化物的化学式为 D．M点时，容器中CO与Fe的质量比为 例题7. 工业上可利用的反应来冶炼铁。现用含四氧化三铁的某铁矿石冶炼金属铁。请计算： （1）该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。 （2）理论上可炼出含铁的生铁的质量是多少 ？(写出计算过程) 1.金属的腐蚀与防护 【实验探究】探究铁钉生锈的条件。 实验 现象 分析 对比 ① 铁钉 铁钉只与氧气接触，未与水接触，不会生锈 ①②对比，说明铁生锈需要 ； ②③对比说明铁生锈需要 。 ② 铁钉生锈， 处锈蚀严重。 铁钉同时与氧气和水接触，易生锈 ③ 铁钉 铁钉只与水接触，未与氧气接触，不会生锈 【实验结论】铁生锈的条件是： 。 提分要点： ①铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，铁锈的结构疏松， 不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。，与铝、锌的氧化膜不同。 ②在酸、盐存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快 ③实验中用煮沸后冷却的蒸馏水目的是 。 ④植物油的作用是 。 2. 防止铁制品锈蚀的方法 （1） 基本原理：破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝氧气或水。 （2） 常用的方法 ①保持铁制品表面的洁净和干燥。 ②在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。 ③改变铁制品的内部结构，制成不锈钢 3. 保护金属资源 例题8. 下列有关金属资源的利用与防护的解释不合理的是（ ） A.在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C.用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D.切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 例题9. 要证明铁丝生锈的过程中一定有水参加了反应，则下列实验中必须完成的是（ ） A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 例题10. 某小组用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶中空气体积为345mL)旋紧瓶盖放入其中，观察到瓶子不再变瘪时，记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是  （ ）                A．矿泉水瓶要气密性良好 B．实验原理为铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小 C．实验测得氧气的体积分数约为 20.9% D．铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大 例题11. 某兴趣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。 （1）B中将蒸馏水煮沸的目的是 ，蒸馏水上面加一层植物油的目的是 。 （2）对比A、B、D，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 。 （3）C中铁钉锈蚀最严重的是 (填“a”“b”或“c”)处。 例题12. 铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（ ） A.铁的金属活动性比铝强 B.铝在自然界中以单质形式存在 C.锈蚀的铁制品无回收价值 D.自行车链条涂油有防锈作用 1．钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是（ ） A．喷漆 B．电镀 C．置于潮湿环境 D．制成不锈钢 2. 工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中，正确的是（ ） A．矿石中含铁元素就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂的作用 C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%范围 D．高炉炼铁过程中，所用赤铁矿石的主要成分是 3．某同学用一氧化碳还原氧化铜和铜的混合物共5g，充分反应后得到剩余固体为4.2g，则原混合物中氧化铜的质量分数为（ ） A．80% B．84% C．20% D．60% 4. 2025春晚《秧BOT》节目中跳舞机器人惊艳全场。跳舞机器人使用铝合金作为主要材料，关节部分使用铜导线连接电路。下列说法不正确的是（ ） A．铝合金的硬度比纯铝的大 B．铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼 C．用稀硫酸能验证铝和铜的金属活动性顺序 D．不用铁制作机器人外壳的原因是铁在潮湿的空气中容易生锈 5．稀土元素有“工业的维生素”的美誉，下列我国科学家中，带领团队研发了稀土分离技术，打破了发达国家在国际稀土市场上的垄断地位的是（ ） A．张青莲 B．闵恩泽 C．徐光宪 D．屠呦呦 6．我国同日试飞两款六代机震惊世界。飞机的建造使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是。下列说法错误的是（ ） A．该钢材中仍含有碳 B．喷涂防锈漆可进一步防止该钢材生锈 C．该反应中碳发生了氧化反应 D．该反应的气体产物一定不含CO 7．下列有关金属材料的说法不正确的是（ ） A．钢是很纯的铁，越纯性能越好 B．青铜、黄铜、白铜都是含铜的合金 C．焊锡的熔点比锡低 D．废弃金属的回收利用，有利于保护环境 8．铁是使用最广泛的金属，下列说法正确的是（ ） A．铁制品在干燥的空气中不易生锈 B．钢是一种含铁的化合物 C．废铁属于不可回收垃圾 D．金刚石是一种碳的合金 9．对比学习法是学习化学的常用方法。已知：木炭与氧化铜，一氧化碳与氧化铁在一定条件下均能发生反应。实验装置如下图，关于这两个实验说法不正确的是（ ） A．两个实验中反应条件都是高温 B．两个实验中澄清石灰水都会变浑浊 C．两个实验中固体减少的质量都等于生成气体的质量 D．两个实验中金属氧化物都发生了还原反应 10.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后下列推断正确的是（　　） A．b管中铁钉一样会锈蚀 B．L端液面比R端液面低 C．该实验能说明铁锈蚀与空气、水都有关 D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀 11.工业炼铁的部分反应如下所示，则（　　） A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以单质存在 12.某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列说法正确的是（ ） A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现 C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D．通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④ 13.我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图甲，该方法的生产过程可用图乙表示。 资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1538℃。 根据图文回答下列问题。 （1）常见的铁矿石有赤铁矿和 (写一种)。 （2）不断鼓入空气的目的是 。 （3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。 （4）撒入潮泥灰的主要作用是 。不断翻炒液态生铁，是为了降低 含量。 （5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁的 ，易于加工。 14. 金属和金属材料在生产、生活中有着广泛的应用 （1）如图所标示的自行车材料中，铝合金车圈能够防锈的原因 (用化学方程式表示)。 （2）为了比较铁、铜、铝三种金属的活动性强弱，同学们作了如图所示实验。经分析，无需进行实验 (填“甲”、“乙”或“丙”)，便可得出三种金属的活动性顺序。 （3）如图是实验室利用赤铁矿模拟炼铁的装示意图。 ①写出玻璃管中发生反应的化学方程式 。 ②从环保角度考虑，该装置的缺点是 。 （4）如图所示，甲、乙两个烧杯中分别盛放等质量的不同溶液，将一根质地均匀的铁丝弯曲，分别伸入两烧杯中(伸入溶液的深度相同)，此时铁丝两端平衡。一段时间后观察到铁丝左端下沉，则甲、乙中的溶液可能分别是___________(填字母)。 A．溶液和稀盐酸 B．稀硫酸和溶液 C．溶液和溶液 15.脱氧剂可以延长食品保质期，某食品脱氧剂的主要成分为铁粉，活性炭和氯化钠，针对该脱氧剂进行如下实验活动。 活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭 【进行实验】 （1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，说明脱氧剂中含有铁粉，该反应的化学方程式是 ，充分反应后，经过一系列操作后得到黑色固体。 （2）如图所示，将黑色固体置于坩埚内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失，灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。 【反思与评价】 （3）用酒精灯替换电炉重复（2）中实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 。 活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用 【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理 【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率 【进行实验】按如图装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，数据如下表。 时间 0 装置导管中水面上升高度 0 装置导管中水面上升高度 0 0 【解释与结论】 （4）A、B装置导管中水面上升的原因是 。 （5）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是 （填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。 【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用 （6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 （填“吸热”或“放热”）反应。 1. 小明将足量的铁粉与适量的氧化铁混合，装入玻璃管。向玻璃管中通入一氧化碳气体，排尽装置内空气。然后加热一段时间，得到黑色粉末，黑色粉末是（ ） A．黑色粉末只有铁 B．黑色粉末只有铁和氧化亚铁 C．黑色粉末只有四氧化三铁 D．黑色粉末只有铁和四氧化三铁 2．如图实验，放置1～2周时间后，装置中能出现的现象是（ ） A． 铁丝不变化 B．铁丝逐渐消失 C．试管中的液面上升 D．试管中的液面不变化 3．某同学按如图装置探究食盐对铁生锈的影响时，发现导管中的液柱上升缓慢，为更快更清晰观察到导管内水柱上升现象，对装置进行改进。下列改进措施不可行的是（ ） A．用纯氧代替试管内空气 B．用酒精灯加热左边试管，提高温度 C．将铁钉换成铁粉 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 4．“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭粉、氯化钠等）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入集气瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述正确的是（ ） A．根据以上实验现象能推断出铁的锈蚀需要水的参与 B．本次实验测得空气中氧气的体积分数为18% C．若测得空气中氧气含量偏低，可能是弹簧夹未夹紧 D．实验中铁的锈蚀速率较快，可能是氯化钠加快了锈蚀 5．回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下： 注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。 下列关于该流程的说法，错误的是（ ） A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B．滤液X中的溶质为FeSO4 C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应 6. 如图是以铁为中心的物质转化关系图，红棕色固体为Fe2O3，图中“→”表示某种物质经一步反应可转化成另一种物质，“—”表示两种物质能发生化学反应。下列说法不正确的是( ) A．通过反应①可以得到浅绿色溶液 B．转化②只能通过与CO反应实现 C．能实现转化③的金属，也能与稀硫酸反应 D．反应④可以通过Fe与稀盐酸反应实现 7.现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50g，与足量的一氧化碳充分反应后，生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到沉淀75g，则原混合物中铁单质的质量可能为（ ） A．38g B．10g C．7.5g D．6.5g 8．用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a处红棕色粉末逐渐变为黑色 B．a处的反应为CO+FeO＝Fe+CO2 C．实验开始时，应先通CO后加热 D．可利用点燃的方法进行尾气处理 9.工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如图所示,下列说法不正确的是（ ） A.CaSiO3中硅元素显+4价 B.高炉气体中SO2会形成酸雨,不能直接排放到空气中 C.原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO D.高炉炼铁的原理是,该反应属于置换反应 10．锌锰电池(俗称干电池)在生活中应用广泛，其构造如图1。 （1）废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分是Cu2(OH)2CO3，化学式表明铜生锈除了有水和氧气参与外，还必须有 参与。 （2）利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到ZnSO4溶液，主要流程如图2。 已知：Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O ①过程Ⅲ中加入溶液A充分反应后，还需进行的主要操作是 。 ②下列哪些物质能够在溶液B中大量共存 。 A . NaOH B . HCl C. Na2CO3 D. Ba(NO3)2 ③下列说法正确的是 (填标号) A . 过程I中H2O2也有可能分解生成氧气 B. 固体E是混合物 C. 溶液B中含有2种阳离子 （3）将一定质量的铁粉加入到Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 (填字母) A 若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜 B 若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Zn2+、Fe3+、 C 若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含银、铜、铁 D 若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Zn2+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+ 11．重庆是茅以升科技教育基金会桥梁委员会认定的中国“桥都”，桥梁建造中大量使用了钢材等金属材料。 （1）钢是铁的合金，钢的硬度比纯铁的 （填“大”或“小”）。 （2）工业上用CO高炉冶炼赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式是 。 （3）铁制品生锈是因为和 （填化学式）接触。 （4）比较Fe、Cu、Zn的金属活动性。 ①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中，反应的示意图如图所示，分析可知，实验中发生反应的化学方程式是 。 ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液，微观粒子的变化情况是 （填序号），可得结论：金属活动性Zn＞Fe＞Cu。 A．Fe数目减少     B．Fe2+数目减少    C．Cu数目增加      D．Cu2+数目增加 12．据统计，我国每年报废的手机超过 1 亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。某种手机电路板中含有以下金属：Sn（锡）、Fe、Cu、Au、Ag、Pd（钯，银白色）。如图是某工厂回收其中部分金属的流程示意图。（假设流程示意图中各步反应均恰好完全反应。） 已知：①2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O ②Sn常见化合价为+2价 (1)滤渣2中含有的金属是 。 (2)写出反应③的化学方程式 。 (3)写出反应⑤的化学方程式为 。 (4)纯净物B中所含铁元素与金属板中所含铁元素的质量是否相等 （填“是”或“否”）。 (5)金属 Fe、Sn、Pd 在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是 。 (6)上述①~⑥中涉及置换反应的有 。 13. 某学习小组对铁锈蚀进行探究活动。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关? 【活动一】定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。 试算 ① ② ③ ④ ⑤ 一周后铁钉表面现象 无明显变化 无明显变化 有一层铁锈 有较厚铁锈 有较厚铁锈 (1)对比试管①②③中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。 (2)铁锈质地较 （填“致密”或“疏松”），所以铁锈蚀后应及时除锈。 【活动二】定量探究铁锈蚀的因素 小组设计了如图2装置，广口瓶中盛放某浓度的氯化钠溶液、经砂纸打磨光亮细铁丝缠绕的酥松小团。实验结果如图3、4，回答下列问题。 (3)图3和图4所示氯化钠溶液浓度 （填“相同”或“不相同”）。 (4)以下关于该实验的说法正确的是_____ （填序号）。 A．保鲜膜密封是为了加强气密性及隔绝外界空气 B．加入氯化钠溶液的目的是为了加快铁生锈的速度 C．据该实验可知，相同条件下，温度越高，铁生锈速度越快 D．据该实验可知，相同条件下，氧气浓度越大，铁生锈速度越快 【实验拓展】 (5)你总结出防止铁生锈的方法有_____。 A．防止与氧气或水接触 B．避免高温环境 C．钢铁表面形成保护层 D．多用酸来浸洗 (6)图2实验中，实验前铁丝团质量为，全部锈蚀后铁锈（化学式为）质量为，则 。 14.实验室合成了一种铁的化合物（用FexOy表示），化学小组欲确定该物质的化学式，设计了如下装置： 老师提示同学们可以将问题拆解为2个任务： 【任务1】确定玻璃直管中剩余固体的成分。 【查阅资料】①CO和FexOy反应可能生成Fe、FeO（黑色）。 ②Fe可被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引。 【实验现象】充分反应后，A中固体全部变为黑色，B中溶液变浑浊。 (1)装置A中CO体现出 （填“氧化性”或“还原性”）。 【提出猜想】玻璃直管中的黑色固体可能是： 猜想1：Fe 猜想2：FeO 猜想3：Fe和FeO (2)【设计实验】 设计思路 操作及现象 结论 定性分析 用磁铁靠近玻璃直管中的固体，固体全部被吸引。 猜想1成立 定量测定 从得到的黑色固体中称量2.8g放入烧杯，逐滴加入50g稀硫酸时固体恰好溶解，溶液的质量 52.7g（填“＞”、“＜”或“＝”）。 【任务2】实验结束后，将装置B、C中得到的固体过滤、洗涤、干燥、称量，质量为98.5g。 (3)装置B中发生反应的化学方程式为 。 【归纳演绎】 (4)通过以上实验数据，FexOy的化学式为 （用最简整数比）。 【反思总结】 (5)关于上述实验的描述中，正确的是 （填序号）。 A．实验时先通CO，再点燃酒精喷灯 B．该实验的缺点是没有尾气处理装置 C．称量玻璃直管中反应前后的固体质量也可求出该物质的化学式 【思维拓展】实验结束后，某同学欲将【设计实验】中烧杯内的溶液倒入水池，老师提醒同学废液中Fe2+的浓度不超过0.3mg/L才可排放。 查阅资料可知：Fe2+与物质L可形成橙红色物质（用Fe2+—L表示），在一定范围内，Fe2+—L对特定波长光的吸收程度（用吸光度A表示）与Fe2+的浓度成正比，函数关系如下图所示： (6)该同学取部分该溶液稀释10倍后，进行吸光度A的测定，三次实验结果分别为A1＝0.39，A2＝0.40，A3＝0.41。则该滤液中Fe2+的浓度为 mg／L，须处理后再进行排放。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $