課題3金屬資源的利用與保護(hù)

【知識(shí)精要】

一、常見(jiàn)的金屬資源

1.地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除—、—等少數(shù)很不活潑的金屬以—形式存在外,

其余都以的形式存在。

2.兒種常見(jiàn)的金屬礦物的名稱(chēng)和主要成分見(jiàn)下表：

金屬礦物赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦

主要成分

FeCO3CuFeS2Cu2s

【要點(diǎn)詮釋】

1.金屬元素在地殼中的含量由大到小：。

2.工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫做礦石。在自然條件下，鐵、鋁等金屬無(wú)單質(zhì)存在，因?yàn)檫@些金屬的

活動(dòng)性較強(qiáng)，會(huì)與氧氣、水等作用生成化合物。

3.人類(lèi)最先使川銅，而后鐵，使用鋁只有一百多年的歷史，主要與三種金屬的化學(xué)性質(zhì)、冶煉難易有關(guān)。

二、鐵的冶煉

1、實(shí)驗(yàn)室煉鐵-----氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)裝置：

(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式(煉鐵的原理)：

(3)實(shí)驗(yàn)步驟：

①檢查裝置的氣密性。

②將適量的氧化鐵粉末放入玻璃管內(nèi)，并固定裝置。

③何玻璃管內(nèi)通入,并點(diǎn)燃酒精燈。

④待裝置內(nèi)的后，點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱。

⑤當(dāng)玻璃管內(nèi)變?yōu)闀r(shí)，停止加熱。

⑥待玻璃管內(nèi)的固體后，停止通入,并晦滅酒精燈。

(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_________________________________________________________________

【要點(diǎn)詮釋】

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

a.先通入一氧化碳?xì)怏w的目的：排凈裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳與空氣混合，加熱時(shí)發(fā)生爆炸。

b.實(shí)驗(yàn)完畢后繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w，直到玻璃管冷卻的目的：防止高溫下的鐵與空氣接觸被氧化。同時(shí),

還可防止試管內(nèi)的澄清石灰水被倒吸。

c.尾氣的處理：尾氣中的一氧化碳有毒，所以尾氣要經(jīng)過(guò)處理，可點(diǎn)燃使其生成無(wú)毒的二氧化碳?xì)怏w。

d.若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有酒精噴燈，也可用酒精燈代替，不過(guò)要在火焰上加一個(gè)金屬網(wǎng)罩，使

2、工業(yè)煉鐵

（1）工業(yè)上冶煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等

（2）主要反應(yīng)原理：高溫下利用作還原劑，將鐵從鐵的黛化物中還原出來(lái)。

（3）主要設(shè)備：

【要點(diǎn)詮釋】

a.鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。

①在高爐中焦炭的作用是和生成還原劑。

_______________________（放熱反應(yīng)）

_______________________（吸熱反應(yīng)）

②石灰石的作用是,將礦石中的SiO1轉(zhuǎn)化為爐渣CaSiO：,。

_______________________（吸熱反應(yīng)）

③冶煉過(guò)程中的主要化學(xué)方程式：

b.高爐煉出的鐵是,主要成分是鐵，還含有C、P、S等元素，所以生鐵是鐵和其它元素的合金。

三、金屬資源的保護(hù)和利用

1.鐵銹蝕的條件及防銹蝕方法

（1）鐵生銹的條件：鐵與水、氧氣同時(shí)接觸。

【要點(diǎn)詮釋】：①鐵銹的主要成分是Fe2O3-nH2O,顏色為o鐵銹的結(jié)構(gòu)疏松，阻止里

實(shí)驗(yàn)裝置-無(wú)水氯化鈣

TS物油1一棉花

—經(jīng)煮沸冷卻一空氣

的蒸鏘水3

現(xiàn)象鐵釘_________鐵釘_________鐵釘__________

現(xiàn)象分析鐵釘同時(shí)和一______、______接觸鐵釘只和—接觸鐵釘只和__________接觸

結(jié)論鐵釘生銹的條件：_____________________________

層的鐵繼續(xù)與氧氣、水的反應(yīng)，鐵制品會(huì)完全被腐蝕。，與鋁、鋅的氧化膜不同

②鐵制品一般溫度越高，銹蝕的速度。

③在酸、鹽存在的環(huán)境中，鐵制品的銹蝕會(huì)_________。

（2）防止鐵生銹的方法：

①保持鐵制品表面的潔凈和干燥。

②在鐵制品表面形成保護(hù)膜：刷漆、涂油、鍍一層其它金屬、在鐵制品表面形成致密的氧化物保護(hù)膜。

③改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成不銹鋼。

2.保護(hù)金屬資源的有效途徑為：

（1）防止金屬銹蝕。

（2）廢舊金屬的回收利用。

（3）合理有效的開(kāi)采礦物。

（4）尋找金屬的替代品等。

四、含雜物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算

1計(jì)算時(shí)涉及的公式有：

X憑凈物后置分?jǐn)?shù)

含雜物質(zhì)質(zhì)蚩<——>純凈物的質(zhì)量

-無(wú)凈物質(zhì)效分勃

【題典精講】

1.［例題1】大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源，在以下科種礦石中，可用于煉鐵的是

A.赤鐵礦（主要成分是FsCh）B.爐甘石（主要成分是ZnCCh）

C.鋁土礦（主要成分是A12O3）D.赤銅礦（主要成分是Cm。）

【例題2】用卜列礦石冶煉金屬時(shí),排放的廢氣容易引起酸雨的是（）

A.輝銅礦（主要成分CtS）B.赤鐵礦（主要成分Fe2（）3）

C.磁鐵礦（主要成分Fe304）D.鋁土礦（主要成分AI2O3）

【例題3】如圖為鐵的冶煉和鐵制品循環(huán)利用的示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.鐵礦石冶煉成鐵的主要原理是：在高溫下用還原劑從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)

B.生鐵是由鐵和碳等元素組成的合金，在物質(zhì)分類(lèi)中屬于化合物

C.鐵制品廢棄后易與周?chē)h(huán)境中的水、空氣等物質(zhì)作用而銹蝕

D.乙中紅磷不燃燒是因?yàn)闇囟葲](méi)有達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)

【例題10]回收含銅廢料（主要成分為Cu）中的銅，部分實(shí)驗(yàn)流程如卜.:

下赳量鐵屑

含銅

Cu、Fc

廢料

注：灼燒后得到黑色固體和殘留物，殘留物不溶于水和稀硫酸。

下列關(guān)于該流程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）

A.“灼燒”的主要目的是將Cu轉(zhuǎn)變?yōu)镃uOB.濾液X中的溶質(zhì)為FeSO4

C.“酸溶”和“還原”過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)均為置換反應(yīng)D.將Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反應(yīng)

【例題II】圖中A~G是初中化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，已知A是氣體單質(zhì)，B是赤鐵礦的主要成分，F(xiàn)是常用的溶劑,

B、C、D、E是不同類(lèi)別物質(zhì)，它們之間存在如圖關(guān)系（部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略，“1”表示物

質(zhì)問(wèn)能轉(zhuǎn)化、“一”表示物質(zhì)問(wèn)能反應(yīng)）。

回答下列問(wèn)題:

（1）寫(xiě)出A的一種用途______。

（2）物質(zhì)E的類(lèi)別是______o

（3）寫(xiě)出B-G反應(yīng)的化學(xué)方程式______

（4）描述C-D反應(yīng)的現(xiàn)象。

【例題12]2022年春晚舞蹈《只此青綠》源于宋代名作《千里江山圖》。

（1）《千里江山圖》流傳千年依舊色彩艷麗，璀璨奪目，與所用礦石顏料有關(guān)。說(shuō)明所用礦石顏料化學(xué)性質(zhì)

（填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”）：

⑵礦石顏料之一赭石（主要成分為FezCh）屬赤鐵礦，我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)就開(kāi)始煉鐵。用赤鐵礦煉鐵的主要

反應(yīng)原理是（用化學(xué)方程式表示）：

⑶實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置進(jìn)行模擬煉鐵。

反應(yīng)前大坡墻管中加入鐵的氧化物(ke.vQy)試樣的質(zhì)量為12.6g。加熱前，應(yīng)先往大坡端管中通入CO氣體的

原因是_____。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)通入CO氣體，直至大玻璃管冷卻。此時(shí)NaOH溶液的質(zhì)量增加了7.7g。

推算該鐵的氧化物的化學(xué)式中工、的比為(填最簡(jiǎn)整數(shù)比)。

【例題13］實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理足提升認(rèn)知的重要手段。

(一)下圖是某課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的氣體制備與性質(zhì)驗(yàn)證的組合實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)看圖回答下列問(wèn)題：

E

(DA中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)裝置B的作用是干燥二氧化碳?xì)怏w，利用了濃硫酸的o

(3)裝置D為工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理，其化學(xué)方程式為o

(4)該套裝置中有一個(gè)明顯的不足之處，你的改進(jìn)方法是。

(-)反應(yīng)一段時(shí)間后，觀察到裝置D玻璃管內(nèi)粉末變?yōu)樽兂珊谏?，生成的黑色固體均能被磁鐵吸引?；?/p>

學(xué)興趣小組對(duì)“CO還原FezQa粉末''的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的黑色粉末繼續(xù)進(jìn)行探究：

【查閱資料】鐵粉、FeO、Fe.QJ均為黑色固體：鐵粉、FesO,均能被磁鐵吸引。

【提出猜想】對(duì)磁鐵吸引的黑色固體成分有以下三種猜想：

猜想I：Fe猜想II：Fe3?！共孪肷剑篎e和FesCU

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

(5)取少量反應(yīng)后的黑色固體放入試管中，加入足量的硫酸銅溶液，振蕩，充分反應(yīng)后靜置，觀察到紅色固

體中混有黑色顆粒，說(shuō)明(填“猜想I”、“猜想H"或嘴想III”)是正確的。

【考點(diǎn)訓(xùn)練】

1.鋼鐵生銹會(huì)造成安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。下列做法不能防止鐵生銹的是

A.噴漆B.電鍍

C.置于潮濕環(huán)境D.制成不銹鋼

2.下列關(guān)于金屬的說(shuō)法正確的是〔

A.武德合金的熔點(diǎn)高，可用于制造保險(xiǎn)絲

B.鋁制品抗腐蝕能力比鐵制品強(qiáng)

C.用FeSO4溶液、Cu和Ag三種物質(zhì)可以驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱

D.鐵制品生銹產(chǎn)生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，它的主要成分是FC5O4

3.用型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)，如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（)

A.a處紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?/p>

B.a處的反應(yīng)為CO+FeO=Fe+CO2

C.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先通CO后加熱

D.可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理

4.工業(yè)上利用赤鐵礦石（主要成分是Fog”還含少量SiO?等雜質(zhì)）冶煉生鐵的過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法不正確

的是（）赤鐵礦、焦貢、石灰石（主要成分CaCOO

高爐氣體（主要成分N，CO、C6、和SOD

A.CaSiO3中硅元素顯+4價(jià)

空氣一?喂燒爐渣莊要成分石搬鈣（CaSiOj）］

B.高爐氣體中SO?會(huì)形成酸雨，不能直接排放到空氣中

C.原料中焦炭的作用之一是生成具有還原性的物質(zhì)CO

D.高爐煉鐵的原理是,該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

5.鐵制品通常比鋁制品更容易銹仇，下列說(shuō)法正確的是（）

A.鐵的金屬活動(dòng)性比鋁強(qiáng)B.鋁在自然界中以單質(zhì)形式存在

C.銹蝕的鐵制品無(wú)回收價(jià)值D.自行車(chē)鏈條涂油有防銹作用

6.下列與銅的銹蝕無(wú)關(guān)的物質(zhì)是（)

A.水B.氧氣C.氮?dú)釪.二氧化碳

7.如圖所示，將兩枚光亮的鐵釘分別用細(xì)線吊置于甲、乙中，并使部分鐵釘露出液面。放置一段時(shí)間，出現(xiàn)

了銹蝕。下列說(shuō)法不正確的是

A.甲、乙中，氣體含氯氣的體積分?jǐn)?shù)不相等

甲乙丙

B.甲中，鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒(méi)有銹蝕

C.乙中，鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴(yán)重

D.丙中，導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱

8.工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示，則（）

02----~^*C02-----提w~v^*C0-----w~ve

A.X可以是木炭B.X與CO都具有氧化性

C.③反應(yīng)后的尾氣可直接排放D.Y中鐵元素以游離態(tài)存在

B.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO驗(yàn)純后再加熱

C.NaOH溶液可以檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物

D.反應(yīng)結(jié)束后，含有未反應(yīng)的弱2。3固體，可以采川加入鹽酸的方法來(lái)提純鐵

10.金屬防腐是科學(xué)研究中的重大課題。某校學(xué)習(xí)小組以鐵的腐蝕為項(xiàng)目進(jìn)行如下研究。

［認(rèn)識(shí)鐵的腐蝕】（1）下列環(huán)境中的鐵制品最容易生銹的是（填字母序號(hào)）。

A.未擦干的鐵鍋B.涂油漆的欄桿C.盛水的不銹鋼水杯

⑵鐵銹的主要成分是Fe2O3-xH2O,其中鐵元素的化合價(jià)是。

【探究鐵的腐蝕】（3）該小組用圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，起始時(shí)晟筒內(nèi)水面處于50mL刻度處，之后水面緩慢上

升。幾天后水面最終處于Z勺（填“40”或“10”）mL刻度處，原因是

J俄依依

L

【拓展探究】（4）小強(qiáng)同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取鐵釘，用砂紙打磨，稱(chēng)其質(zhì)量，按圖乙安裝裝置，放置3天,

再取出鐵釘稱(chēng)量。在不同溫度下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到鐵釘質(zhì)量增加情況如下表所示。

溫度/℃10203040506070

鐵釘質(zhì)量增加/g0.020.040.080.160.180.180.18

小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是探究對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響，結(jié)論是

（5）有同學(xué)認(rèn)為小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)未能真實(shí)反映50C以后鐵釘腐蝕的快慢，理由是50C以后鐵釘質(zhì)量沒(méi)有變化。

清分析鐵釘質(zhì)量沒(méi)有變化的原因：_____________________________________

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案證明你的分析：

11.燃料的發(fā)現(xiàn)和利用提高了人類(lèi)生活的質(zhì)量，推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)步。

（1）將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，得到焦炭、煤氣等，該過(guò)程屬于（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

（2）焦炭（主要成分是碳）是高爐煉鐵的重要原料。煉鐵高爐內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如圖I所示，其中反

應(yīng)②體現(xiàn)了焦炭的性。

鐵礦石

焦炭等

（3）乙醇可作為酒精燈、酒精噴燈或燈的燃料。某鋼質(zhì)酒精噴燈的結(jié)構(gòu)如圖2所示。使用酒精噴燈時(shí)，先

在預(yù)熱盤(pán)中注入酒精并點(diǎn)然，一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)桿，即可點(diǎn)燃酒精噴燈。結(jié)合燃燒的條件回答：

點(diǎn)燃預(yù)熱盤(pán)中酒精的目的是_______。

（4）氫氣的制取和儲(chǔ)存越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

①最理想的制氫方法：在合適的催化劑作用下，利用太陽(yáng)光使水分解，該制氫過(guò)程______（填“吸收”或“放

出“）能量，生成的氫氣與氧氣在相同條件下的體枳之比為。

【培優(yōu)訓(xùn)練】

1.下列有關(guān)金屬材料的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.在潮濕的空氣中鐵易生銹

B.金屬的回收利用是保護(hù)金屬資源的有效途徑之一

C.鋁和金都有很好的抗腐蝕性，是因?yàn)槎叩幕瘜W(xué)性質(zhì)都很穩(wěn)定

D.高爐煉鐵的原理是在高溫條件3用一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)

2.有兩種鐵的氧化物X,Y,質(zhì)量分別是0.4g與0.435g,在高溫的條件下分別用CO還原成鐵單質(zhì)，把各自生成

的CO?分別通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，則X、Y的化學(xué)式為（）

A.FcO、FC2O3B.FcQs、FC3O4C.FcO、Fc.Q4D.FcD.FC3O4、Fc2Oj

3.《天T開(kāi)物》對(duì)鋼鐵冶煉過(guò)程有如下記載。有關(guān)說(shuō)法正確的是（)

A.“墾上拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素

B.“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為FC2O3）能溶于水

C.“生熟煉鐵”：冶煉鐵過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化

D.“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高

4.某同學(xué)繪制了含鐵元素的部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖（圖中表示?種物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為另?種物質(zhì)，部分反應(yīng)

物、生成物及反應(yīng)條件已略去），下列說(shuō)法正確的是（）

A.鐵絲能在空氣中劇烈燃燒實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①

B.轉(zhuǎn)化②可通過(guò)Fe3O4與CO發(fā)生置換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)

C.氧氣和水同時(shí)存在是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③的主要條件

D.通過(guò)Fe與ZnSO4溶液反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化④

5.小寧將足量的鐵粉與適量的氧化鐵混合，裝入玻璃管。向玻璃管中通入一氧化碳?xì)怏w，排盡裝置內(nèi)空氣。

然后加熱一段時(shí)間，得到黑色粉末，黑色粉末是（）

A.黑色粉末只有鐵B.黑色粉末只有鐵和氧化亞鐵

C.黑色粉末只有四氧化三鐵D.黑色粉末只有鐵和四氧化三鐵

6.走近千年文物，人們發(fā)現(xiàn)青銅器在含有C「的環(huán)境中易生成CuCI,隨著環(huán)境條件的變化而發(fā)生銹蝕，銹層

物質(zhì)成分示意圖如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

CU2（OH）;CO3

A.銅綠中含有Cu、H、0、C四種元素（銅綠）

cu：（OH）3a

（粉狀銹）

B.Cu。與02、比0發(fā)生化合反應(yīng)生成Cu2（OH）3cl

C.青銅器在銹蝕的過(guò)程中銅元素的化合價(jià)升高

D.在干燥、無(wú)氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護(hù)

7.如圖實(shí)驗(yàn)，放置1?2周時(shí)間后，裝置中能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（)

A.鐵絲不變化

B.鐵絲逐漸消失

C.試管中的液面上升

D.試管中的液面不變化

8.為防止鐵制品生銹，在鐵制品表面電鍍一層銅可起防銹作用。下列關(guān)于鍍銅鐵制品的說(shuō)法不正確的是

A.是一種合金B(yǎng).不可盛葩酸銀溶液

C.防銹原因之一是鐵隔絕了空氣D.可以盛放稀鹽酸

A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一氧化碳可以現(xiàn)制現(xiàn)用

B.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈，過(guò)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精噴燈

C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以看到玻璃管內(nèi)紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁

D.甲酸發(fā)生的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，氧化鐵和一氧化碳發(fā)生的是置換反應(yīng)

10.工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用如圖微型裝置進(jìn)行一氧化碳和氧

化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后將注射器內(nèi)的一氧化碳推入硬質(zhì)玻璃管中

B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到紅棕色固體逐漸變黑

C.實(shí)驗(yàn)中觀察到濾紙條變紅，說(shuō)明有二氧化碳生成

D.氣球的主要作用是防止尾氣逸出而污染空氣

11.以黃鐵礦（主要成分是Fe%）為原料，生產(chǎn)硫酸的簡(jiǎn)要流程圖如圖:

（1）將黃鐵礦粉碎，目的是

（2）沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

（3）若硫酸廠產(chǎn)生的廢氣未經(jīng)處理就排放到空氣中，可能形成

（4）爐渣Fez。：）可回收冶煉成鐵，其原理是（用文字描述）。

12.某種鐵的冶煉流程如下圖所示c

赤鐵礦,（FeQl天然氣（CH4）

⑴“燃燒室''中CH』燃燒的作用是。

⑵下圖是“催化反應(yīng)室”中某個(gè)反應(yīng)的微觀示意圖。

請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3）合成氣在冶煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程中所起的作用是。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式（任寫(xiě)1個(gè)）。

（4）整個(gè)流程中，化合價(jià)發(fā)生改變的元素有種。

13.Fe2O3在一定條件下可轉(zhuǎn)化為FcO:Fe2O3+CO更號(hào)FeO+CCh，反應(yīng)前FC2O3的質(zhì)量為160g,反應(yīng)過(guò)程中，

Fe2O3的轉(zhuǎn)化率（參加反應(yīng)的Fe2O3與反應(yīng)前的Fe2O3的質(zhì)量比）用a表示，固體中鐵元素與氧元素的質(zhì)量

比用吟表示

mO

（1）填寫(xiě)下表中的空格:

mFe7147

mO3T2

固體成分Fe2O3Fe2（）3、FeO—

a0—100%

（2）如果FezOa轉(zhuǎn)化為FeO的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：3Fe2O3+CO，竺尹eQa+CO?Fe3O4+3CO^^2FeO+CO2

反應(yīng)后的固體中吟時(shí)固體的成分可能有二種情況：①FC3OJ：②_________（填化學(xué)式，下同）@_____

mO8

7.金屬防腐是科學(xué)研究中的重大課題。某校學(xué)習(xí)小組以鐵的腐蝕為項(xiàng)目進(jìn)行如下研究。

【認(rèn)識(shí)鐵的腐蝕】

（1）下列環(huán)境中的鐵制品最容易生銹的是（填字母）。

A.未擦干的鐵鍋B.涂油漆的欄桿C.盛水的不銹鋼水杯

（2）鐵銹的主要成分是Fe2O3-x比0,其中鐵元素的化合價(jià)是

【探究鐵的腐蝕】

（3）該小組用右圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，起始時(shí)量筒內(nèi)水面處于50mL刻度處，之后水面緩慢上升。幾天后水面

最終處于約（填“40”或“10”）mL刻度處，原因是

【拔尖訓(xùn)練】

1.用如圖所示裝置完成一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法不正確的（）

A.裝置中漏斗上端點(diǎn)燃可防止一氧化碳污染空氣

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑

C.反應(yīng)后玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應(yīng)前減少

D.該實(shí)驗(yàn)所有的反應(yīng)里，氟元素的化合價(jià)均未發(fā)生改變

2.某同學(xué)按如圖裝置探究食鹽對(duì)鐵生銹的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管中的液柱上升緩慢，為更快更清晰觀察到導(dǎo)管內(nèi)

水柱上升現(xiàn)象，對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)。下列改進(jìn)措施不可行的是（)

A.用純氧代替試管內(nèi)空氣

B.用酒精燈加熱左邊試管，提高溫度

C.將鐵釘換成鐵粉

D.換成更細(xì)的導(dǎo)管，水中滴加纖墨水

3.“暖寶寶貼”（主要成分為鐵粉、活性炭粉、氯化鈉等）的熱是來(lái)源于鐵粉的銹蝕反應(yīng)。用“暖寶寶貼”測(cè)定

空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)后從量筒中進(jìn)入集氣瓶（容積為250mL）中水的體積

為45mL（鐵粉銹蝕消耗的水忽略不計(jì)）。下列敘述正確的是（）

A.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與

B.本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為18%

C.若測(cè)得空氣中氧氣含量偏低，可能是彈簧夾未夾緊

D.實(shí)驗(yàn)中鐵的銹蝕速率較快，可能是氯化鈉加快了銹蝕

\v型管

b

A.在制一氧化碳的過(guò)程中濃硫酸作為催化劑，濃度和質(zhì)量保持不變

B.用磁鐵來(lái)拉動(dòng)黑色固體進(jìn)入a裝置，可以證明鐵的存在

C.d裝置的作用較多，起到安全、環(huán)保及初步判斷反應(yīng)的發(fā)生與結(jié)束

D.實(shí)驗(yàn)前，在a裝置的左端添加注射器向裝置中推入空氣，通過(guò)d裝置中是否有氣泡，判斷氣密性

5.用某同學(xué)改進(jìn)的如圖裝置，測(cè)得甲中硬質(zhì)玻璃管（含藥品）在反應(yīng)前和完全反應(yīng)后的質(zhì)量分別為Mi和

M2。下列有關(guān)分析正確的是（〕

A.裝置甲中玻璃管內(nèi)發(fā)生的是置換反應(yīng)

B.裝置乙只能起到驗(yàn)證二氧化碳的作用

C.停止加熱需繼續(xù)通CO直至冷卻

D.制得鐵的質(zhì)量為（MiM2）

6.已知鐵有三種氧化物，如FeO、FezCh、Fe3O4，在一定條件下，均能失去其中的氧，被還原為鐵?，F(xiàn)有僅

含F(xiàn)e、O兩種元素的固體12.8g,為了探究其成分進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，稱(chēng)得裝置B在反應(yīng)前

后質(zhì)量增加了4.4g。下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)有幾個(gè)（）

ABCD

（通入A裝置中的CO氣體混有C02和H2O,堿石灰能完全吸收CO2和H2O,NaOH溶液能完全吸收C02）

①12.8g固體可能是FeO、Fe2O3^FesCh的混合物

②若無(wú)裝置C,使測(cè)定的原固體中鐵元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可確定原固體中鐵和氧元素的質(zhì)量比為7：2

④為防止空氣污染，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)首先點(diǎn)燃D處酒精燈，關(guān)閉&打開(kāi)K?然后通入一氧化碳

⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅酒精噴燈.，待玻璃管冷卻后，再停止通入一氧化碳，最后熄滅D處酒精燈

A.1B.2C.3D.4

7.控制變量是常用的探究方法，某同學(xué)設(shè)計(jì)了影響鐵生銹因素的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.三只試管中鐵銹最少的應(yīng)該是①B.①②實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證酸溶液對(duì)鐵生銹的影響

C.①③實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證硫酸銅溶液對(duì)鐵生銹的影響D.若考慮鐵與鹽酸反應(yīng)②應(yīng)比③中液面上升更快

A.裝置中漏斗的作用只是防止倒吸

B.通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵

C.該實(shí)驗(yàn)中所有的化學(xué)反應(yīng)里，鐵元素的化合價(jià)均未改變

D.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是Fe3O4和FeO

9.金屬和金屬材料與生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系非常密切。

（1）生活中常用鐵鍋炒菜主要利用了鐵的性；廚房中的鐵鍋容易生銹，其原因是鐵與空氣中

的和水等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

（2）經(jīng)檢測(cè)，世界上最大的青銅器“司母戊鼎''中含有銅、錫等金屬，某同學(xué)為探究銅、錫與鐵的金屬活動(dòng)

性順序，設(shè)計(jì)了如表所示實(shí)驗(yàn)（金屬片均已打磨，且形狀大小相同，試管中所用5%的稀鹽酸體積相同）。

（實(shí)驗(yàn)記錄與分析）

實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三

實(shí)驗(yàn)操作

壇一鐵片-銅片彤.錫片

1期-5%鹽酸E期-5%鹽酸

5%鹽酸

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象立即產(chǎn)生氣泡，速率較快無(wú)明顯現(xiàn)象立即產(chǎn)生氣泡，速率較慢

實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵、銅、錫的金屬活動(dòng)順序由強(qiáng)到弱為_(kāi)__________

(查閱資料)錫元素(Sn)的常見(jiàn)化合價(jià)是+2價(jià)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)實(shí)驗(yàn)三的試管中錫與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的

化學(xué)方程式__________________o

(3)向m克AgNCh、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn粉，充分反應(yīng)后，過(guò)謔所得溶液的

質(zhì)量仍為m克。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_________(多選)。

A濾渣中一定有Ag、Cu、Fe

B濾液中一定沒(méi)有AgNCh

C濾液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2

D該過(guò)程至少發(fā)生了三個(gè)化學(xué)反應(yīng)

10.鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)。

(1)如圖1是教材中煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)變化過(guò)程示意圖，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。

若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵，請(qǐng)寫(xiě)出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：

A:______________________________

B:;。

一氧化裱

(2)某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)，對(duì)固冰產(chǎn)物成分等進(jìn)行探究。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2.

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

該小組按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在一?定溫度下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)得下列數(shù)據(jù)：

①反應(yīng)前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量66.0g(玻璃管的質(zhì)量為60.0g)

②反應(yīng)后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量65.8g(冷卻到室溫稱(chēng)量)

【分析與討論】

本實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏?。小明同學(xué)認(rèn)為該黑色固體全部是鐵，但小華同學(xué)提出

了質(zhì)疑，于是大家提出查閱資料。

【查閱資料】

①一氧化碳還原氧化鐵的固體產(chǎn)物的成分與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素有關(guān)。

②一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵。

③四氧化三鐵、鐵粉都能被磁鐵吸引，二氧化亞鐵、氧化鐵均不能被磁鐵吸引

物質(zhì)四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵鐵粉

顏色黑色黑色紅色黑色

能否被磁鐵吸引能不能不能能

【實(shí)驗(yàn)與猜想】

①該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固

體粉末中不可能含有氧化鐵和“

②進(jìn)行猜想：黑色固體粉末可能

a.全部為鐵b.c.

【得出結(jié)論】

通過(guò)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出黑色固體粉末為（寫(xiě)名稱(chēng)）.

【反思與評(píng)價(jià)】

①一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間.

②實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置，其作用有.

A.收集一氧化碳B.吸收二氧化碳C.檢驗(yàn)二氧化碳.

11.草酸亞鐵晶體（FeC2O4?2H2O）是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰電池的原材料，某

化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物，并用熱重法（TG）確定其分解后所得固體產(chǎn)物

的組成，探究過(guò)程如下：

［杳閱資料］

①草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O，CO,C02

②白色的無(wú)水CuSO4遇水蒸氣會(huì)變成藍(lán)色

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

（1）從環(huán)保角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置的明顯缺陷是

（2）可選擇以下實(shí)驗(yàn)裝置中的（選填“甲”或“乙”）作為虛線中的“熱分解裝置”。

【問(wèn)題討論】

（3）D中濃硫酸的作用是,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B中白色無(wú)水CuSO」變成藍(lán)色，C中澄

清石灰水變渾濁，E中（填實(shí)臉現(xiàn)象），則可證明草酸亞鐵晶體熱分解

的氣體產(chǎn)物是壓0,CO,C02o

（4）該興趣小組進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈，原因

是_____________________________________

（5）若通過(guò)F裝置中澄清石灰水變渾濁來(lái)證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有C