内容正文:
考点8 金属矿物及铁的冶炼 金属防护和废金属回收
1.常见的金属矿石磁铁矿的主要成分是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.FeCO3 D.Al2O3
答案 B
2.(2025广西中考)下列广西壮族自治区博物馆的藏品中,主要由金属材料制成的是( )
A.弦纹玻璃杯 B.翔鹭纹铜鼓
C.工字形木器 D.龙形玉饰件
答案 B
3.(2023江苏苏州中考)铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是( )
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
答案 C
4.高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理之一是C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法正确的是( )
A.含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B.火法炼镍中无污染环境的气体产生
C.含镍不锈钢属于一种铁合金
D.火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
答案 C
5.(2023江苏扬州中考)扬州是国家首批历史文化名城,有着深厚的文化积淀。
(1)扬州厨刀,心手相应的艺术。
①新购的厨刀表面往往涂有一层油膜,目的是 。
②厨刀的材质多为钢,钢属于 (填字母)。
A.金属材料
B.合成材料
C.复合材料
(2)扬州铜镜,精美华贵的艺术。
①扬州是唐代铸镜中心城市之一。制作唐镜的主要材料为铜锡铅合金,该合金比纯铜更易熔炼,原因是 。
②唐镜表面有一层耐腐蚀的二氧化锡(SnO2)。SnO2是由SnO在空气中受热生成,该反应的化学方程式为 。
答案 (1)①隔绝氧气和水,防止生锈 ②A
(2)①铜锡铅合金的熔点比纯铜更低 ②2SnO+O22SnO2
6.金属铁是当今用途最广的金属,现研究铁的冶炼。
实验室模拟炼铁(装置如图)
已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液,氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。
请回答下列问题:
(1)实验过程中A处玻璃管中现象: ,
写出B处反应的化学方程式:
(任写一个)。
(2)实验装置图中虚线框内装置起到的作用有 (填字母)。
a.收集一氧化碳 b.吸收二氧化碳 c.检验二氧化碳
答案 (1)玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O[或Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O]
(2)abc
7.(2023江苏连云港中考)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是 。
②下列铁制品中,利用了金属导热性的是 (填字母)。
a.后周铁狮子
b.铸铁井盖
c.不锈钢水壶
③下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是 (填字母)。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下:
①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为 。
②从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入O2的目的是 。
(3)将1.0 g某铁合金在纯氧中完全燃烧,得到0.11 g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程)
答案 (1)①铁的金属活动性比铜的强,容易被腐蚀 ②c ③b
(2)①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ ②降低生铁中碳元素的含量
(3)解:设反应消耗的碳的质量为x。
C+O2CO2
12 44
X 0.11 g
,
x=0.03 g
w(C)=×100%=3%;因为生铁的含碳量为2%~4.3%,故该铁合金属于生铁。
8.(2023江苏苏州中考)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ.铜的冶炼与防腐
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,
干燥。(可选用的试剂:稀硫酸、AgNO3溶液、NaOH溶液、蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
物质
铜
青铜(含25%的锡)
熔点
1 085 ℃
800 ℃
硬度
3.0
5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]的条件(如图所示),图中铜片上最不易产生铜绿的是 (填字母)。
Ⅱ.湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的CuSO4、ZnSO4可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。
Ⅲ.工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应Cu2S+O22Cu+SO2冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量(×100%)随温度变化如图所示。
①图中虚线表示SO2或O2的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500 ℃烟气温度下降时,SO3含量降低的主要原因是 (用化学方程式表示)。
③温度低于200 ℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是 。
答案 (1)黑色固体逐渐变红
(2)加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2~3次
(3)降低铜的熔点,提高铜的硬度
(4)A
(5)①Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ ②Fe能置换出Cu,但不能置换出Zn
(6)①SO2 ②SO3+H2OH2SO4 ③温度较低时,烟气产生液态硫酸有吸水性
9.(2025新疆中考)活动小组对自热贴发热原理进行探究,某品牌一次性自热贴说明书如图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用;蛭石是一种优良的保温材料;吸水性树脂具有强吸水和保水能力,且可反复释水、吸水。
品名:××牌贴身暖宝宝
主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐、蛭石、吸水性树脂
内袋材料:微孔透气无纺布
外袋材料:不透气塑料
用法:临使用前,打开外袋取出内袋,将保护衬纸撕下,贴在需要取暖或热敷部位的内衣外侧。打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】自热贴为什么能发热?
【作出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验
步骤
实验操作
实验现象
解释或
结论
步
骤
1
取A、B两袋自热贴,A袋打开外袋取出内袋,揭下衬纸;B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中
A袋温度很快上升,冷却后其内容物略带红褐色;B袋温度无明显变化,其内容物依旧为灰黑色
自热贴发热是由于袋内物质与 接触
步
骤
2
24小时后,各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中,分别加入足量稀盐酸,充分反应后静置片刻
甲试管中溶液变黄色;乙试管中有气泡产生,部分物质溶解,溶液变为浅绿色
24小时后,A袋内物质中一定含有 。
乙试管中发生反应的化学方程式为
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置,向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。
实验一:5 g铁粉、1 g氯化钠;
实验二:5 g铁粉、1 g氯化钠、1.5 mL水;
实验三:5 g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图像如图2所示。
图1
图2
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构,在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度,自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器,重复实验三,得到的数据如图3所示,造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
图3
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
答案 (1)氧气(或空气) 氧化铁 Fe+2HClFeCl2+H2↑
(2)铁与氧气接触,但是缺水,铁没有生锈
(3)温度随时间不断升高
(4)疏松多孔
(5)化学
(6)吸水性树脂
(7)密封(合理即可)
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考点8 金属矿物及铁的冶炼 金属防护和废金属回收
1.常见的金属矿石磁铁矿的主要成分是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.FeCO3 D.Al2O3
2.(2025广西中考)下列广西壮族自治区博物馆的藏品中,主要由金属材料制成的是( )
A.弦纹玻璃杯 B.翔鹭纹铜鼓
C.工字形木器 D.龙形玉饰件
3.(2023江苏苏州中考)铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是( )
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
4.高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理之一是C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法正确的是( )
A.含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B.火法炼镍中无污染环境的气体产生
C.含镍不锈钢属于一种铁合金
D.火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
5.(2023江苏扬州中考)扬州是国家首批历史文化名城,有着深厚的文化积淀。
(1)扬州厨刀,心手相应的艺术。
①新购的厨刀表面往往涂有一层油膜,目的是 。
②厨刀的材质多为钢,钢属于 (填字母)。
A.金属材料
B.合成材料
C.复合材料
(2)扬州铜镜,精美华贵的艺术。
①扬州是唐代铸镜中心城市之一。制作唐镜的主要材料为铜锡铅合金,该合金比纯铜更易熔炼,原因是 。
②唐镜表面有一层耐腐蚀的二氧化锡(SnO2)。SnO2是由SnO在空气中受热生成,该反应的化学方程式为 。
6.金属铁是当今用途最广的金属,现研究铁的冶炼。
实验室模拟炼铁(装置如图)
已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液,氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。
请回答下列问题:
(1)实验过程中A处玻璃管中现象: ,
写出B处反应的化学方程式:
(任写一个)。
(2)实验装置图中虚线框内装置起到的作用有 (填字母)。
a.收集一氧化碳 b.吸收二氧化碳 c.检验二氧化碳
7.(2023江苏连云港中考)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是 。
②下列铁制品中,利用了金属导热性的是 (填字母)。
a.后周铁狮子
b.铸铁井盖
c.不锈钢水壶
③下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是 (填字母)。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下:
①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为 。
②从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入O2的目的是 。
(3)将1.0 g某铁合金在纯氧中完全燃烧,得到0.11 g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程)
8.(2023江苏苏州中考)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ.铜的冶炼与防腐
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,
干燥。(可选用的试剂:稀硫酸、AgNO3溶液、NaOH溶液、蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
物质
铜
青铜(含25%的锡)
熔点
1 085 ℃
800 ℃
硬度
3.0
5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]的条件(如图所示),图中铜片上最不易产生铜绿的是 (填字母)。
Ⅱ.湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的CuSO4、ZnSO4可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。
Ⅲ.工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应Cu2S+O22Cu+SO2冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量(×100%)随温度变化如图所示。
①图中虚线表示SO2或O2的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500 ℃烟气温度下降时,SO3含量降低的主要原因是 (用化学方程式表示)。
③温度低于200 ℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是 。
9.(2025新疆中考)活动小组对自热贴发热原理进行探究,某品牌一次性自热贴说明书如图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用;蛭石是一种优良的保温材料;吸水性树脂具有强吸水和保水能力,且可反复释水、吸水。
品名:××牌贴身暖宝宝
主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐、蛭石、吸水性树脂
内袋材料:微孔透气无纺布
外袋材料:不透气塑料
用法:临使用前,打开外袋取出内袋,将保护衬纸撕下,贴在需要取暖或热敷部位的内衣外侧。打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】自热贴为什么能发热?
【作出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验
步骤
实验操作
实验现象
解释或
结论
步
骤
1
取A、B两袋自热贴,A袋打开外袋取出内袋,揭下衬纸;B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中
A袋温度很快上升,冷却后其内容物略带红褐色;B袋温度无明显变化,其内容物依旧为灰黑色
自热贴发热是由于袋内物质与 接触
步
骤
2
24小时后,各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中,分别加入足量稀盐酸,充分反应后静置片刻
甲试管中溶液变黄色;乙试管中有气泡产生,部分物质溶解,溶液变为浅绿色
24小时后,A袋内物质中一定含有 。
乙试管中发生反应的化学方程式为
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置,向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。
实验一:5 g铁粉、1 g氯化钠;
实验二:5 g铁粉、1 g氯化钠、1.5 mL水;
实验三:5 g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图像如图2所示。
图1
图2
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构,在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度,自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器,重复实验三,得到的数据如图3所示,造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
图3
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
学科网(北京)股份有限公司
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