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课题3 金属资源的利用和保护第1课时 铁的冶炼 01 知识管理
1.金属在自然界的存在形式地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如__金、银__等有__单质__形式存在外,其余都以__化合物__的形式存在2.一氧化碳还原氧化铁的实验实验原理__3CO+Fe2O32Fe+3CO2__用化学反应方程式表示实验装置实验现象__红__色粉末逐渐变成__黑__色,产生一种能使澄清石灰水__变浑浊__的气体注意事项1实验操作顺序实验时,需先点燃装置最右边的酒精灯,后通一氧化碳,直至排尽玻璃管内的空气再点燃酒精喷灯,以免发生爆炸;实验完毕,先停止加热,继续通一氧化碳至玻璃管冷却,防止生成的铁被氧化,等装置完全冷却后再熄灭装置最右边的酒精灯2尾气的处理一氧化碳有剧毒,随意排入空气中会造成大气污染,所以要进行尾气处理,可采用将一氧化碳燃烧掉或用气囊收集的方法处理3.工业炼铁设 备__高炉__原 料铁矿石、__焦炭__、石灰石、空气原 理在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的__一氧化碳__将铁从铁矿石中还原出来4.含杂物质的化学方程式的计算公 式纯净物的质量分数又称纯度=__×100%__注 意在计算过程中,不论是反应物还是生成物,代入化学方程式进行计算的都必须是纯净物的质量 02 基础题 考点1 常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中下列金属在自然界中能以单质形式存在的是DA.钠B.铝C.铁D.银2.下列矿石的主要成分不属于氧化物的是BA.铝土矿主要成分Al2O3B.菱铁矿主要成分FeCO3C.赤铁矿主要成分Fe2O3D.磁铁矿主要成分Fe3O4考点2 铁的冶炼3.xx·重庆A卷工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是BA.COB.Fe2O3C.CO2D.Fe4.下列有关冶炼金属的反应中,正确的是CA.4CO+Fe3O4===3Fe+4CO2↑B.C+CuOCu+CO2C.3CO+Fe2O32Fe+3CO2D.3C+Fe2O32Fe+CO25.修建铁路所需大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得1高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和__焦炭__2高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳,可作为能源用来煅烧石灰石请写出煅烧石灰石的化学方程式__CaCO3CaO+CO2↑__3高炉中炼出的生铁的硬度比纯铁的__强__填“强”“弱”或“一样”;取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中,加入足量稀盐酸,发生反应的化学方程式为__Fe+2HCl===FeCl2+H2↑__,当反应停止后,还可观察到烧杯底部有黑色不溶物,该物质是__C__填化学式6.如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验请回答下列问题1一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__2A处的现象是__红色固体变为黑色__;B处的现象是__澄清的石灰水变浑浊__3C处酒精灯的作用是__将尾气点燃烧掉,防止污染空气__考点3 含杂物质的计算7.xx·株洲用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是CA.560tB.571tC.577tD.583t8.某钢铁厂日产含杂质4%的生铁100t,试计算该厂每天至少需含Fe2O380%的赤铁矿石多少吨?解设需要赤铁矿石的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160112x×80%100t×1-4%= x=
171.4t答至少需要含Fe2O380%的赤铁矿石
171.4t03 中档题9.化学造福人类下图中金属材料的冶炼和应用体现了人类社会不断发展、进步的是AA.
①②③④B.只有
②③④C.只有
①③④D.只有
③④10.炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,主要反应过程如图所示请根据题图和所学知识判断下列说法错误的是BA.生铁属于混合物B.反应过程
①是置换反应,
②③属于化合反应C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳D.工业炼铁的设备是高炉11.xx·巴中用“W”形管进行微型实验,如图所示,下列说法错误的是BA.a处红棕色粉末变为黑色B.a处实验结束时先停止通入CO,后停止加热C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D.可利用点燃的方法进行尾气处理04 拓展题12.xx·瑶海区二模某班同学用木炭粉末在酒精喷灯加热下做还原氧化铁实验,他们对反应后试管中剩余黑色固体产生了浓厚兴趣,请你随他们一起探究【提出问题】反应后试管中剩余的黑色固体是什么?【査阅资料】常见铁的氧化物部分性质如下铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色黑红黑能否被磁铁吸引否否能能否与酸反应溶解能能能【猜想假设】甲同学黑色固体是FeO和C;乙同学黑色固体是Fe和C;丙同学黑色固体是Fe和Fe2O3;其他同学……__丙__同学的猜想提出后,遭到其他同学质疑,其原因是__Fe2O3是红色的__【进行实验】有同学按照以下方案进行实验探究实验步骤实验现象实验结论1用磁铁吸引反应后的黑色固体黑色固体部分被吸引__甲__同学猜想不正确2取适量反应后的黑色固体于试管中,向其中加入足量稀盐酸__有气泡产生__乙同学猜想正确请写出该实验中木炭还原氧化铁反应的化学方程式__3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑__请按由强到弱的顺序写出常见金属的活动性顺序__________________________________________;请写出下列金属矿石主要成分的化学式赤铁矿______________________,磁铁矿______________________,菱铁矿______________________,铝土矿______________________,黄铜矿______________________,辉铜矿______________________第2课时 金属资源保护 01 知识管理 1.铁制品的锈蚀生锈条件铁与__水__、__氧气__同时接触铁锈成分铁锈主要成分是__Fe2O3____,很__疏松__,不能阻止里层的铁被腐蚀2.防止铁生锈的方法防锈原理破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品__隔绝空气__或__隔绝水__防锈方法
①保持铁制品表面__干燥和洁净__
②在铁制品表面__涂一层保护膜__,如刷油漆、涂油等
③在铁制品表面镀一层其他金属,如镀耐磨和耐腐蚀的铬
④改变铁的组成和结构,可制成耐腐蚀的__合金__,如不锈钢注 意在温度较高、酸、食盐溶液等环境下,铁生锈速率会加快,如夏天用刀切咸菜,不及时擦干净,刀很快会生锈3.金属资源的保护有效途径
①防止金属__锈蚀__;
②__回收利用__废旧金属;
③__有计划__、__合理地__开采矿物;
④寻找__金属的代用品__ 02 基础题考点1 金属的腐蚀和保护1.铁锈是DA.氧化铁B.含铁化合物C.氧化亚铁D.混合物,主要成分是氧化铁2.xx·福建下列四支试管中,铁钉锈蚀最快的是D3.xx·长沙xx年5月我国自主建造的第一艘航母下海,为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是CA.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件B.刷防锈漆C.船体表面镀一层黄金D.给某些部位涂油4.下列措施中,不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁制文物的是AA.定期用湿布擦拭铁制文物B.提醒观众不要用手触摸文物C.保持文物储存室内空气的干燥D.在铁制文物表面涂抹一层保护物质5.某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图所示1一周后观察,试管
①和
③中的铁钉无明显变化,试管
②中的铁钉明显生锈探究发现铁生锈的主要条件是铁与__空气__和__水__直接接触
②中铁钉的A、B、C三处中__B__处锈蚀最严重2试管
①中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是__除去水中的氧气__3沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是__空气干燥__考点2 金属资源的保护6.金属资源是不可再生资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责下列有关叙述不正确的是AA.大力开采矿物以保障金属材料的供用B.提高废旧金属的回收利用率C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件7.金属与人类生活、生产密不可分1目前世界上已有50%以上的废旧钢铁得到回收利用,其目的是__A__填字母序号A.节约金属资源B.合理开采矿物C.防止钢铁生锈2为充分利用资源,全国各地都在试行垃圾分类回收,有以下生活垃圾
①纸盒;
②铝质易拉罐;
③塑料饮料瓶;
④铜导线;
⑤镀锌自来水管可以作为同一类回收的是__
②④⑤__填编号,它们属于__金属__填“金属”或“非金属”材料 03 中档题8.下列有关铁的说法正确的是DA.铁锈的主要成分是Fe3O4,铁丝燃烧的产物是Fe2O3B.铁元素是地壳中含量最多的金属元素C.铁锈很致密能防止铁进一步氧化D.铁丝生锈是缓慢氧化9.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,一周后观察下列推断错误的是BA.b管中铁钉不会锈蚀B.L端与R端液面高度仍然保持一致C.该实验说明铁锈蚀与水有关D.若将a管中注满水会减慢铁的锈蚀10.xx·河北某同学根据铜绿的成分Cu2OH2CO3作出猜想金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的BA.甲和乙B.甲和丁C.乙和丁D.丙和丁11.“低碳生活,绿色出行”下图为共享单车请回答下列问题1图中所标示的各部件中,属于金属材料的是__
②③__填序号2自行车的闸线为钢丝,说明金属具有__延展性__3车架表面喷漆不仅美观,而且可有效防止车架与__空气、水__接触而生锈防止自行车链条生锈的有效措施是__涂油__4自行车有些零件选用了铝合金材料,其优点是质量轻、硬度大和__耐腐蚀__废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及__节约金属资源__04 拓展题12.xx·安徽某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验,请回答下列问题实验序号
①②③④实验温度/℃25257070试剂稀氨水稀醋酸稀氨水稀醋酸出现铁锈所需时间1天未见锈蚀5分钟1天未见锈蚀1分钟1铁锈的主要成分是__Fe2O3__填化学式2实验
②和
④可探究__温度__因素对铁制品锈蚀快慢的影响;欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是__
①②或
③④__填实验序号3根据表中实验现象得出的结论是__其他条件相同的情况下,温度越高,铁制品越容易生锈或其他条件相同的情况下,酸性试剂中铁制品容易生锈;其他答案合理均可__写出1点即可4影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有__酸的浓度__写出1点即可,请设计实验方案__常温下,取两支试管,分别加入不同浓度的稀醋酸,并放入相同的铁钉,观察出现铁锈所需的时间其他合理答案均可__请写出下列反应的化学方程式炼铁高炉中发生的三个反应
①______________________________,
②______________________________,
③__________________________________;有铁参加的化合反应__________________________________;有铁参加的置换反应__________________________;有铁生成的置换反应____________________________。