考题训练(七)__金属资源的利用和保护

|夯 实 基 础|

1．[2017·玉林]下列环境中，铁钉表面最容易产生铁锈的是( )

A．在稀盐酸中 B．在潮湿的空气中

C．在干燥的空气中 D．浸没在植物油中

2．[2017·青岛]下列防锈措施不合理的是( )

A．钢管存放在干燥的地方

B．用盐水清洗菜刀

C．及时清除铁制品表面的锈渍

D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属

3．[2017·长沙]下列关于金属材料的说法不正确的是( )

A．常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜

B．铁在干燥的空气中容易生锈

C．硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝

D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源

4．[2017·河北考试说明样题]工业上将赤铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。炼铁高炉中发生的主要反应有( )

A．②③⑤ B．①③⑤

C．①④⑤ D．②③

5．[2017·北京]用W形玻璃管进行微型实验，如图Z7－1所示。下列说法不正确的是( )

A．a处红棕色粉末变为黑色

B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2

C．b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成

D．可利用点燃的方法进行尾气处理

6．[2016·永州]工业上用100 t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的质量是( )

A．56 t B．58.3 t C．70 t D．72.9 t

7．[2017·唐山滦南区一模]铁制品在我们家庭中应用广泛，现有从洗澡间拆下的两根生锈的铁管：A管里面生了很多锈，B管外面生锈严重，请你根据所学知识回答问题。

(1)铁生锈的条件是________________________，铁锈的主要成分是____________(写化学式)。

(2)你判断一下A、B两管哪一个原来是供热水的管道：________，你判断的理由是____________________________________。

(3)通常用稀盐酸来除铁锈其反应方程式为__________________________________。

8．[2017·河北考试说明样题]铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3]。根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜生锈需要空气中的________(填化学式)。若要探究"铜生锈是否需要空气中的氧气"，在图示实验中，只需完成________(填序号)两个实验即可达到目的。

|能 力 提 升|

1．[2017·成都节选]工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图Z7－3所示。

已知生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。

(1)发生的反应①3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2、②Fe2O3＋3Ceq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO中，属于置换反应的是________(填序号，下同)，用于高炉炼铁的原理是________。

(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是__________________________________。

(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是______________。

(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是__________________________________。

2. [2017·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如图Z7－4装置完成表中实验，回答下列问题。

(1)铁锈的主要成分是__________(填化学式)。

(2)实验②和④可探究__________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____________(填实验序号)。

(3)根据表中实验现象得出的结论是_____________________________________________(写出1点即可)。

(4)影响铁制品的锈蚀快慢除上述因素外，还有________(写出1点即可)，请设计实验方案___________________________________________。

3．[2016·绥化]某同学用如图Z7－5所示装置，进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持装置已略去)，在完成气密性检査后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。

填写表格中的空白内容：

(2)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由：_____________________________________________________________。

4．[2017·天津节选]金属材料广泛应用于生产生活中。

(1)A～G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，C为无色气体，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如图Z7－6所示，回答问题。

①写出化学式：A________；B________。

②反应Ⅱ的化学方程式为________________________________________________________________________。

③反应Ⅲ的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)用1600 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为多少？(结果保留至小数点后一位)

参考答案

|夯实基础|

1．B　[解析] 铁钉生锈是铁与空气中氧气和水共同作用的结果，故在潮湿的空气中铁钉最容易生锈，铁锈蚀最快。

2．B　[解析] 铁生锈需要氧气和水，钢管存放在干燥的地方，由于缺乏水，钢管不易生锈；盐水能加速铁的锈蚀；铁锈疏松多孔，易吸附空气中的氧气和水，加速铁的锈蚀，因此，及时清除铁制品表面的锈渍，可以减缓铁的锈蚀；在铁制品表面镀上一层不易锈蚀的金属，使铁与空气中的水和氧气隔绝，能防止铁生锈。

3．B　[解析] 铁生锈需要与氧气和水同时接触，干燥的空气中缺少水，因此，铁在干燥的空气中不易生锈。

4．B

5．B　[解析] B项中化学方程式缺少反应条件，且化学方程式未配平。

6．B

7．(1)与氧气和水接触　Fe2O3

(2)B　热水管中水含氧量少，内部不容易生锈，而外面温度高，铁生锈严重

(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

8．H2O和CO2　BD

|能力提升|

1．(1)②　①

(2)增大接触面积，加快反应速率

(3)N2

(4)和碳反应，降低生铁中的含碳量

2．(1)Fe2O3

(2)温度　①②(或③④)

(3)相同酸性条件下，温度越高，铁制品锈蚀速率越快(或碱性条件下，铁制品不易锈蚀)

(4)氧气浓度(合理即可)

在相同温度下，在上述试管中分别充入空气和氧气并塞上橡胶塞，观察出现铁锈所需的时间

[解析] (2)实验②和④除温度不同外，其余条件均相同，故这2个实验对比可得出温度高低对铁制品锈蚀快慢的影响；若想探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，则需在不同酸碱性环境下对比铁制品生锈速率的快慢，可对比实验①②或③④来得出结论。(3)由表中数据可知，在碱性环境下(实验①③)，铁制品不易生锈；在酸性环境下(实验②④)，温度越高，铁制品生锈速率越快。(4)影响铁制品锈蚀快慢的因素除上述试剂的酸碱性、温度高低外，还有盐溶液存在与否、氧气浓度大小等因素。若要探究氧气浓度对铁制品锈蚀快慢的影响，可向题给装置中分别充入空气和氧气并塞上橡胶塞，观察出现铁锈所需的时间即可。

3．(1)澄清石灰水沿右侧导管进入E

红色粉末变为黑色　碳、一氧化碳

(2)不需要，未反应的CO进入D装置，不会逸散到空气中

[解析] (2)本题中的化学反应是二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳高温还原氧化铁，D中二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，同时收集未反应的一氧化碳气体，所以不需要添加尾气处理装置。

4．(1)①C　Fe2O3　②CO2＋Ceq \o(=====,\s\up7(高温))2CO

③Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

(2)解：设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x。

3CO＋Fe2O3　eq \o(=====,\s\up7(高温))　2Fe＋3CO2

160 112

1600 t×80% x×96%

eq \f(160,112)＝eq \f(1600 t×80%,x×96%)　x＝933.3 t

答：理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为933.3 t。

[解析] (1)由A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，C为无色气体，可推断反应Ⅰ是碳还原氧化铁的反应，则A是碳，B是Fe2O3，C是CO2，D是Fe；二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，则E是CO；反应Ⅲ是Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，则G是Cu，反应Ⅳ是CO还原氧化铜，则F是CuO。