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考题训练(十四)__金属的利用与保护 夯 实 基 础 1．【2017·台州】垃圾分一分，环境美十分。投放铝制易拉罐的垃圾箱应贴以下哪个标识( ) 图 K14－1 2．【2017·广州】下列有关金属材料的说法正确的是( ) A．铁片在海水中不易生锈 B．钢是纯铁 C．铝片表面易生成一层致密的氧化膜 D．纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金) 3．【2017·福建】下列四支试管中，铁钉锈蚀速度最快的是( ) 图 K14－2 4．铁、铝、铜是日常生活中使用最广泛的金属。 (1)上述三种金属中，地壳中含量最多的金属元素是________(填元素符号)，人类最晚大规模使用的是铝，原因是 ________(填字母)。 A．铝的抗腐蚀性差 B．铝的金属活动性强 C．铝的价格便宜 (2)常温下一些金属的物理性质数据如下表： 金属单质 铜 铝 锌 铁 铅 导电性(以银的导 电性为 100 作标准)99 61 27 17 7.9 密度/(g·cm－3) 8.92 2.70 7.14 7.86 11.3 熔点/℃ 1083 660 419 1535 328 硬度(以金刚石的 硬度为 10 作标准)2.5～3 2～2.9 2.5 4～5 1.5 分析以上数据，在表中，密度最大的金属是________；用金属铁制锤子而不用金属铝，原因是________________。 5．实验室中用一氧化碳还原磁铁矿(主要成分为 Fe3O4)得到铁，设计的实验装置如图 K14－3 所示。 图 K14－3 请回答： (1)开始实验时，A 装置中首先要进行的操作是________________(填'加热'或'通一氧化碳')。 (2)CO 还原 Fe3O4的化学方程式为________________________________________。 (3)B 装置的作用是________________________________________________________________________。 6．如图 K14－4 所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程。 图 K14－4 认真阅读图中有关信息，回答下列问题。 (1) 将 铁 从 铁 矿 石 中 还 原 出 来 的 物 质 是 ________________________________________________________________________ (填化学式)。 (2) 请 写 出 高 炉 中 生 成 铁 的 化 学 方 程 式 ( 以 赤 铁 矿 为 例 ) ： ________________________________________________________________________。 (3) 取 少 量 高 炉 中 炼 出 的 生 铁 放 入 烧 杯 中 ， 加 入 足 量 稀 盐 酸 ， 可 观 察 到 的 现 象 是 ____________________________________，发生反应的化学方程式为__________________________，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______(填化学式)。 7．用 5000 t 含 Fe2O3 80%的赤铁矿石冶炼生铁。 (1)原料中含 Fe2O3的质量为________t。 (2)理论上，冶炼出含铁 96%的生铁的质量是多少？(要求写出计算过程，结果精确到 0.1 t) 能 力 提 升 1．【2017·淮安】某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是( ) A．定期用清水冲洗，除去灰尘 B．放于体验区，让观众触摸 C．用盐水除去铁剑上的锈斑 D．放在充满氮气的展览柜中 2．【2017·眉山】某同学用图 K14－5 所示装置进行 CO 与 Fe2O3的反应。下列说法错误的是( ) 图 K14－5 A．该实验装置中应增加尾气处理装置 B．加热前应先通入一段时间的 CO 以排尽装置内的空气 C．NaOH 溶液应改为 Ca(OH)2溶液以检验产生的 CO2 D．反应后的固体是 Fe 和 Fe2O3的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到 Fe 3．【2017·湘潭】金属的用途很广，我们应该保护好金属资源。回答以下问题。 (1)金属能用作炊具，是因为金属具有________(填'导电性'或'导热性')。 (2)黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是________。 (3)写出一条防止铁生锈的建议：________________________________。 4．【2017·深圳】我国矿物种类齐全，储量丰富。工业上从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁 的主要原料。请回答下列问题。 Ⅰ.铁制品广泛应用于生产、生活中。 (1)下列不属于铁合金的是________(填字母)。 A．Fe(OH)3 B．生铁 C．不锈钢 (2)铁钉生锈，属于________(填'物理'或'化学')变化。图 K14－6 是探究铁钉在不同条件下发生锈蚀的实验， 其中铁钉锈蚀最快的是__________(填字母)。 图 K14－6 Ⅱ.赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)可用于生产催化剂。 (3)在 Fe2O3中，氧元素的质量分数为____________。 (4)赤铁矿经提纯后得到纯净的 Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为 FeO 和 Fe2O3)，其反应原理为 2Fe2O3 ＋C=====高温 4FeO＋CO2↑。现将焦炭和过量的 Fe2O3混合均匀，按上述原理充分反应，图 K14－7 为固体混合物的质量随反 应时间的变化曲线。 图 K14－7 ①由图可知：生成 CO2气体的质量为________g。②计算反应后固体混合物中 FeO 的质量分数。(请根据化学方程式 写出完整的计算步骤) 参考答案 |夯实基础| 1．A [解析] 铝制易拉罐属于金属，属于可回收物。 2．C [解析] 铁制品在潮湿的空气中易生锈，在有盐或酸存在时，生锈速率会加快；海水中有盐和水，铁片在其 中比在潮湿的空气中更易生锈。钢是铁和碳形成的合金，属于混合物，不是纯铁。铝的金属活动性较强，在空气中易 与氧气发生缓慢氧化生成氧化铝，氧化铝是一种致密的氧化物保护膜，能保护内部的铝不被氧化。一般情况下，合金 的硬度比组成它的成分金属的硬度大，纯铜的硬度小于黄铜的硬度。 3．D 4．(1)Al B (2)铅 铁的硬度大 [解析] (1)地壳中含量最多的金属元素是铝，三种金属中人类最晚大规模使用的是铝的原因是铝的化学性质活 泼。(2)根据表格可以看出，密度最大的金属是铅；用金属铁制锤子而不用金属铝是因为铁的硬度大。 5．(1)通一氧化碳 (2)4CO＋Fe3O4=====高温 3Fe＋4CO2 (3)检验是否有二氧化碳生成 [解析] (1)在做一氧化碳还原磁铁矿的实验时，要先通一氧化碳再加热，因为一氧化碳可燃，与空气混合加热会 发生爆炸。(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用 B装置来检验二氧化碳的存在。 6．(1)CO (2)Fe2O3＋3CO=====高温 2Fe＋3CO2 (3)有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ C 7．(1)4000 (2)解：设理论上可冶炼纯铁的质量为 x。 Fe2O3＋3CO=====高温 2Fe＋3CO2 160 112 4000 t x 160 112＝ 4000 t xx＝2800 t 理论上可冶炼含铁 96%的生铁的质量为2800 t 96%≈2916.7 t。 答：理论上，冶炼出含铁 96%的生铁的质量是 2916.7 t。 |能力提升| 1．D [解析] 铁生锈需要氧气和水，定期用清水冲洗铁剑，会加速铁剑的锈蚀；人体会分泌汗液，用手触摸铁剑， 会加速铁剑的锈蚀；盐水会加速铁剑的锈蚀；氮气化学性质稳定，将铁剑放在充满氮气的展览柜中，可以隔绝空气和 水，能防止铁剑锈蚀。 2．D [解析] 一氧化碳是一种有毒气体，会污染空气，该实验装置中应增加尾气处理装置；一氧化碳是一种可燃 性气体，和空气或者氧气混合加热易发生爆炸，加热前应先通入一段时间的 CO 以排尽装置内的空气；二氧化碳可以使 澄清石灰水变浑浊，可以用澄清石灰水来检验二氧化碳；盐酸不仅能与氧化铁反应，也能与铁反应。 3．(1)导热性 (2)黄铜片 (3)在铁制品上涂抹油漆或者油 [解析] (1)金属具有导电性、导热性、延展性，具有光泽，能够用作炊具主要是利用了金属的导热性。(2)黄铜片 是由铜和锌所组成的合金，一般合金的硬度要比组成它的纯金属大，所以黄铜的硬度比铜大。(3)防止铁生锈的方法有 很多，比如在铁制品上涂抹油漆或者油，保持铁制品表面的洁净和干燥等。 4．(1)A (2)化学 B (3)30% (4)①1.1 ②解：设反应生成固体 FeO 的质量为 x。 2Fe2O3＋C=====高温 4FeO＋CO2↑ 288 44 x 1.1 g 288 44＝ x 1.1 gx＝7.2 g 反应后固体混合物中 FeO 的质量分数为7.2 g 20 g×100%＝36%。 答：反应后固体混合物中 FeO 的质量分数为 36%。 [解析] (1)Fe(OH)3是化合物，不是合金，生铁、不锈钢是合金。(2)铁钉生锈是铁生成了氧化铁，有新的物质生 成，是化学变化；铁钉生锈是铁与空气中的氧气、水反应，B 中的铁钉最容易生锈，铁锈蚀最快。(3)在 Fe2O3中，氧元 素的质量分数为：16×3 56×2＋16×3×100%＝30%。(4)①由图可知，反应后固体物质减少 1.1 g，是因为生成了 CO2，减少 的固体质量即是生成的 CO2的质量。 |
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