（徐州专版）2020中考化学复习方案 第5章 金属的冶炼与利用 课时训练（11）金属的冶炼、防护和回收试题

课时训练(十一)金属的冶炼、防护和回收|夯实基础|1.2019广西北部湾下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是()a.在表面刷漆在表面涂油表面镀铬用湿布擦拭2.2019内江下列有关金属资源的利用与防护不合理的是()a.经常用钢丝球擦洗铝锅表面,保持洁净b.在钢铁表面喷油漆可防止生锈c.废旧金属的回收利用,是保护金属资源的有效途径之一d.改变金属的组成和结构,铸造成合金材料可优化其性能3.2019重庆b为了探究铁制品锈蚀的条件,小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行图z11-1所示的四组实验,一段时间后只在实验中观察到了红褐色锈斑,其他均无明显变化。下列说法错误的是()图z11-1a.和说明铁制品锈蚀需要o2b.和说明铁制品锈蚀需要h2oc.和说明h2o和o2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀d.和说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关4.2019湘潭钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁,某同学用此原理按如图z11-2所示装置进行实验。下列说法正确的是()图z11-2a.该实验不需要增加尾气处理装置b.该实验应先通入一段时间的co验纯后再加热c.naoh溶液可以检验气体产物d.反应结束后,含有未反应的fe2o3固体,可以采用加入盐酸的方法来提纯铁5.2019深圳生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿(主要成分是fe2o3,还含少量sio2等杂质)冶炼生铁的过程如下:图z11-3(1)生铁属于(填“合成”或“金属”)材料。“高炉气体”中的(填化学式)会导致酸雨。(2)“煅烧”时:生成co的反应之一为c+co22co,该反应属于(填基本反应类型)反应。用化学方程式表示利用co炼铁的原理:caco3和sio2固体在高温条件下发生反应,生成co2气体和casio3,该反应的化学方程式为(3)生活中铁制品锈蚀的过程,实际上是fe与空气中、等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是(填序号)。a.涂油、喷漆b.镀耐腐蚀的铬层c.用盐水清洗d.久置于酸性环境|拓展提升|6.2019台州某同学对fe2o3做了如图z11-4所示探究活动,已知氯气在水溶液中能将fe2+转变为fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是()图z11-4a.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊b.黑色粉末是fe3o4c.过程fe2o3中的氧元素全部转入无色气体d.过程有置换反应发生7.2019福建天工开物中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(znco3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图z11-5所示),泥封。“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。(已知:锌的熔点为419 ,沸点为907 )图z11-5(1)反应区中,znco3分解生成zno和另一种氧化物,反应的化学方程式为。c与zno发生置换反应得到zn,反应中化合价升高的元素是。(2)冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是。(3)“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释其原因:。8. 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如图z11-6所示装置完成表中实验,回答下列问题。图z11-6实验序号实验温度/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(填化学式)。(2)实验和可探究因素对铁制品锈蚀快慢的影响,试探究溶液酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是(填序号)。(3)根据表中实验现象得出的结论是即可)。(4)除了上述影响铁制品锈蚀快慢因素外,还有(写出一点即可)等因素,请设计实验方案:9.2019盐城人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。图z11-7(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明它们的化学性质都。(2)在生产生活实践中,人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分fe3o4)和菱铁矿(主要成分feco3),从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,其原因是。近代工业上采用电解熔融氧化铝(al2o3)的方法冶炼铝,al2o3分解后得到两种单质,该反应的化学方程式为(3)镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金mg17al12是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到mgh2和al,该反应的化学方程式为(4)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其 填序号)非常好。a.可塑性械性能腐蚀性能(5)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知:2fecl3+fe3fecl2。铁锈的主要成分是(填化学式);将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及种化学反应基本类型。将10 g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6 g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为。(6)利用“活泼金属”可以制得h2,h2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有 填序号)。a.金属原料的成本b.生产过程中的能耗和污染c.金属的回收利用【参考答案】夯实基础1.d解析用湿布擦拭给金属制品提供了水分,促进了金属的锈蚀。2.a解析铝的化学性质较活泼,在常温下能与空气中的氧气发生反应,生成致密的氧化物保护膜,保护内部的铝不被氧化或腐蚀,常用钢丝球擦洗铝制品的表面会缩短铝制品的使用寿命;钢铁易生锈,在钢铁表面喷油漆可隔绝空气和水,防止铁制品生锈;废旧金属回收利用不仅可节约宝贵的金属资源,还可节约冶炼金属的能源、减少环境污染;合金的性能优于组成它的纯金属,将金属制成合金可优化其性能。3.d解析、对比,中没有氧气,中铁钉生锈,中铁钉不生锈,说明铁制品锈蚀需要o2;、对比,中没有水,中铁钉生锈,中铁钉不生锈,说明铁制品锈蚀需要h2o;、对比两者的外界条件相同,中铁钉生锈,中铁钉不生锈,说明h2o和o2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀;、中存在两个实验变量,不能说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关。4.b解析该实验过程中,有未参加反应的co气体排出,氢氧化钠溶液不能吸收co且co是有毒气体,故还需要增加尾气处理装置;co是可燃性气体,和空气或氧气混合加热可能会发生爆炸,故加热前应先通入一段时间的co验纯;该实验的气体产物是co2,co2与naoh溶液反应生成na2co3和h2o,没有明显的实验现象,故不可用naoh溶液检验;fe2o3和fe均能与稀盐酸反应,不能用盐酸来提纯含有fe2o3的fe。5.(1)金属so2(2)化合3co+fe2o32fe+3co2caco3+sio2casio3+co2(3)水氧气ab解析(1)生铁是碳和铁的合金,属于金属材料;能够引起酸雨的是so2和氮的氧化物。(2)co2与c在高温下生成co的反应属于化合反应;co炼铁的原理是利用co的还原性将氧化铁还原成铁单质,化学方程式为3co+fe2o32fe+3co2;根据题意,caco3和sio2固体在高温条件下发生反应,生成co2气体和casio3,故化学反应方程式为caco3+sio2casio3+co2。(3)铁生锈需要与氧气和水同时接触;防锈措施包括隔绝水或氧气、保持干燥等方法。拓展提升6.b解析由于氧化铁中不含碳元素,且是高温隔绝空气加热,所以不会生成二氧化碳,无色气体为氧气,不能使澄清石灰水变浑浊;由于每一步都充分反应,所以黑色粉末中不含氧化铁,根据反应前后铁元素质量守恒,可得黑色粉末中铁元素的质量为4.8 g562562+163100%=3.36 g,黑色粉末中氧元素的质量为4.64 g-3.36 g=1.28 g,则黑色粉末中铁原子和氧原子的个数比为3.36 g561.28 g16=34,所以黑色粉末是fe3o4;根据上述分析可知,黑色粉末中也含有氧元素;过程是四氧化三铁和盐酸反应,不属于置换反应。7.(1)znco3zno+co2c(或碳)(2)419907(3)防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌(或2zn+o22zno)解析(1)碳酸锌加热分解生成氧化锌和二氧化碳,反应的化学方程式为znco3zno+co2;c与zno反应生成zn和co2,反应前碳元素的化合价为0,反应后碳元素的化合价变为+4,故化合价升高的元素是碳。(2)锌的熔点为419 ,沸点为907 ,故锌由气态变为液态的温度范围为419907 。(3)锌在较高温度下能和氧气反应生成氧化锌,故应冷却后再取锌。8.(1)fe2o3(或fe2o3xh2o)(2)温度(或)(3)相同酸性环境下,温度越高,铁生锈越快(4)氧气浓度向图示装置中分别通入空气和氧气,然后观察铁锈出现的时间解析(2)实验和可探究温度因素对铁制品锈蚀快慢的影响,试探究溶液酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是或。(3)根据表中实验现象可知在碱性环境下(实验),铁钉不易生锈;在酸性环境下(实验),温度越高,铁钉生锈越快。(4)通过分析可知,氧气浓度也会影响铁制品锈蚀的快慢,设计实验时,应采用控制变量法,分别通入空气和氧气,观察铁锈出现的时间。9.(1)不活泼(2)磁铁矿中铁元素含量更高2al2o34al+3o2(3)mg17al12+17h217mgh2+12al(4)c(5)fe2o3(或fe2o3xh2o)392%(6)abc解析(1)金、银的金属活动性都很弱,其单质的化学性质不活泼,在自然界中能以单质形式存在。(2)磁铁矿的主要成分fe3o4中的铁元素的质量分数为563563+164100%72.4%,菱铁矿的主要成分feco3中铁元素的质量分数为5656+12+163100%48.3%,故磁铁矿石中铁元素的含量高于菱铁矿,故选磁铁矿石作炼铁原料更具优势。(4)合金与纯金属相比有很多优良的性能,如熔点低、硬度大、抗腐蚀性能好,根据钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,说明该合金抗腐蚀性能优良。(5)铁锈的主要成分为氧化铁,化学式为fe2o3。生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中,铁锈主要成分氧化铁与稀盐酸反应,化学方程式为fe2o3+6hcl2fecl3+3h2o,该反应属于复分解反应;铁和稀盐酸也发生反应,化学方程式为fe+2hclfecl2+h2,该反应属于置换反应;同时氯化铁能与铁反应,化学方程式为2fecl3+fe3fecl2,该反应属于化合反应,故变化过程中共涉及3种化学反应基本类型。根据题中信息可知,铁锈中的铁元素以及参与反应的单质铁最终都形成了