2024沈阳中考化学二轮专题突破 金属矿物 铁的冶炼 金属防护和废金属回收（课件）

这是一份2024沈阳中考化学二轮专题突破 金属矿物 铁的冶炼 金属防护和废金属回收（课件），共60页。PPT课件主要包含了沈阳近年真题及拓展，＋2→0，来源是否广泛或是，O2或空气，试管A，实验流程，除去水中的氧气，铁与氧气和水共同作用，理答案均可，常见的金属矿物质等内容，欢迎下载使用。

金属的冶炼(10年9考)
A. 充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡B. 在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色C. 该实验的反应原理为FeO＋CO Fe＋CO2D. 在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
1. (2023沈阳6题1分)如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是(　　)
2. (2023沈阳17题8分)人类制得并利用金属有着悠久的历史：
(1)利用孔雀石冶炼铜的主要反应：①Cu2(OH)2CO3 2CuO＋H2O＋CO2↑，该反应的类型是_____反应(填“化合”“分解”或“置换”)。② 2CuO＋C 2Cu＋CO2↑，该反应前后铜元素化合价发生的变化是_________。
(2)高炉炼铁的主要反应过程如下，请写出对应的化学方程式：
(3)冶炼金属铝的主要反应：2Al2O3 Al＋3O2↑，该反应的条件是_____。如图的装置中，两种金属的活动性：Zn____Cu(填“＞”或“＜”)。当电流表指针发生偏转时，化学能转化为_____。
[2021沈阳18(4)(5)题3分]走进冶炼厂冶炼金属需要考虑多方面因素。(4)固体氧化镁或氯化镁加热至熔化后电解都能制得金属镁。从节能方面考虑，工业上选择了氯化镁，是因为这两种物质的_____(填物理性质) 不同。(5)①高炉炼铁选用铁矿石作为原料应考虑的因素有__________________________________________(写一点即可)；②冶炼时将铁矿石粉碎的目的是__________________________________。
否会造成污染，合理即可)
增大反应物接触面积，使反应更充分
金属的锈蚀与防护(10年6考)
3. (2023沈阳8题1分)在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是(　　)A. 在干燥、致密、不透气的土壤中B. 在潮湿、疏松、透气的土壤中C. 在潮湿、致密、不透气的土壤中D. 在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中素材来源：HJ九上P130 T1
4. [2020沈阳17(1)题实验二2分](1)实验是学习化学的重要途径，对比法是一种常用的实验方法。请完成下列实验中的问题：
实验二：探究铁锈蚀的条件
①试管____(填字母)中的铁钉生锈。②通过对比试管B、C中的现象，可以得出铁生锈需要与__________接触。
③[2021沈阳16(3)题2分]实验二中能证明铁生锈与水有关的现象是___________________________________。铁在潮湿的空气中会生锈，而在纯氧中可以燃烧，其燃烧的化学方程式为_____________________。
中铁钉不生锈，试管C中铁钉生锈
5. (2023沈阳18题节选8分)化学是一门实用的基础科学，在人类社会的发展历程中起着重要作用。合理利用资源(1)工业上用含氧化铁480 t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁_____t。素材来源：HJ九上P126 T5
(2)化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。【铁钉处理】
Fe2O3＋6HCl===
刷漆(电镀、涂油等其他合理答案均可)
2FeCl3＋3H2O
(3)小组同学提出，烧杯中的废液也可以回收处理。【废液处理】同学们查阅相关资料，获知：a. Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。b. FeCl2＋2NaOH=== Fe(OH)2↓＋2NaClc. 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3d. 不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。
①悬浊液A静置一天的原因是___________________________________________。②操作Ⅰ是_____。③写出固体C转化为铁红的化学方程式：___________________________。
使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3(其他合理答案
6. (2022沈阳16题5分)世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀，造成了巨大的经济损失。为探究铁锈蚀的原因，分别取3枚洁净无锈的铁钉放入试管中，进行如下实验：
(1)进行实验一时，老师指导同学们先向迅速冷却后的沸水中，放入一截打磨光亮的略长于铁钉的镁带，几分钟后再放入铁钉。镁带的作用是________________。
(2)大多数同学都观察到了实验一、实验二中铁钉无锈，实验三中铁钉生锈的现象，得出铁生锈的条件是_____________________。某同学却发现本组实验二中的铁钉表面出现了少量铁锈，经仔细检查后发现胶塞已塞紧，产生这种现象的原因可能是________________________________________________________________________。
生石灰的量不足(或生石灰已失效、
铁钉与生石灰直接接触，其他合理答案均可)
(3)工业上用锈蚀的废旧铁制品可以回炉炼铁，原理是_________________________________(用化学方程式表示)。在生活中人们对废旧金属合理的处理方法通常有__________________________________________________________(写一种)。
Fe2O3＋3CO
投放到可回收垃圾桶(或卖给废品回收站等，其他合
(4)[2021辽宁13(4)题2分]将两枚洁净无锈的铁钉分别放入实验三、四两只试管中，可观察到实验____试管中的铁钉锈蚀较快。金属锈蚀有弊也有利，举出一个对生产生活有利的实例__________________________________________________________。
铁粉用作食品袋内防腐剂(或热
帖或暖宝宝，其他合理答案均可)
废金属回收(10年2考)
7. (2023沈阳7题1分)如图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废铁锅属于(　　)
金属元素在自然界中除少数不活泼的金属（如铂、金、银等）有_____存在外，其 余大多数以, ________存在铁的矿物：赤铁矿（______）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿、黄铁矿（FeS2）等铜的矿物：黄铜矿、孔雀石[Cu2（OH）2CO3]、斑铜矿、赤铜矿（Cu2O）等铝的矿物：铝土矿、明矾石等
热还原法：将金属（如锰、锌、铁等）的矿物跟________________________ _________等物质一起加热反应，适用于, 大多数金属电解法：有些金属（如钠、钾、镁和铝等）很难从其矿物中提取出来，如铝 的冶炼：________________________, （用化学方程式表示）
焦炭(或氢气、一氧化碳等
实验室法：一氧化碳还原氧化铁（详见实验突破栏目）
铁矿石（常选用_______________）、 焦炭、石灰石、空气【特别提醒】黄铁矿（FeS2）不适 合炼铁是因为__________________ ______________________________ __________________________　　　　　　　　　　
相比含铁量少，而且在冶炼过程中会产生二氧化硫，污染空气
写出对应的化学方程式：Ⅰ：　　　　　　　　　, Ⅱ：__________________, Ⅲ：___________________________　　　　　　　　　　
1._________：与氧气反应放热，提供热源2._________：制备一氧化碳3.骨架作用：支撑炉内料柱，提供炉料透气性
三、钢铁的锈蚀及其保护
实质：铁跟____________________等物质作用，发生一系列复杂的化学反 应，转化为铁的化合物的过程。, 稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等 物质存在时会　　　（填“加速”或“减缓”）铁的锈蚀
主要成分：氧化铁（化学式　　　）除锈：实验室常用_________________除去铁锈，反应方程式为_______________________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　
铁制品锈蚀条件的探究（详见实验突破栏目）
Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O，与上一空对应]
氧气、水(或O2、H2O)
原理：___________________
1.在钢铁表面覆盖保护层，如在车船的表面__________等2.在钢铁表面镀上一层起保护作用的其他金属，如在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬等3.保持铁制品表面__________　　　　4.改变铁的内部结构，制成合金
废金属的危害：不但造成资源浪费，还会产生镉、汞等有毒金属，对环境造成污染
1.回收利用废金属　　　2._____________　　　　　　3.合理开发金属资源　　4.积极寻找金属代用品
意义：节约能源和铁矿石，减少环境污染等
一氧化碳还原氧化铁(10年7考)
1. 实验原理(10年5考)
在高温条件下，用一氧化碳将铁从氧化铁中还原出来，反应的化学方程式为____________________________。
3. 实验现象(10年4考)(1)硬质玻璃管中_____色粉末变为___色。(2)试管内澄清石灰水变_____。
(1)实验开始时，先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯的目的_________________________________________________。(2)实验结束后，先熄灭酒精喷灯，再继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是____________________________________________。
4. 实验反思(10年2考)
空气，防止与一氧化碳混合受热引起爆炸
防止生成的铁在高温下再次被空气中的氧气氧化
【小结】：一氧化碳“早出晚归”，酒精喷灯“迟到早退”。(3)A处体现了CO的_____性，C处体现了CO的_____性。(4)试管B中盛放澄清石灰水的作用是____________________。(5)实验要进行尾气处理的原因是______________________________。(10年2考)
防止未反应的CO逸出，污染空气
5. 装置的评价与改进
(1)装置的评价：原装置排出的尾气是__________的混合物，导致通过点燃的方法处理尾气的效果不佳。
(2)装置的改进：①收集：a.通过密闭容器直接收集，如图1；b．用______________________溶液完全吸收CO2，同时收集CO，如图2。
②先除杂再点燃：提供反应热量，如图3。
浓氢氧化钠(或浓NaOH)
6. 装置的创新用“W”形管进行微型实验(如图4)，该装置与实验室模拟炼铁装置相比，优点是__________________。
例　如图是实验室模拟炼铁的装置。请回答下列问题：
(1)(2021大庆)反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象： _______________________________________；_____________________。
中硬质玻璃管内的粉末由红棕色变为黑色
(2)(2020衡阳改编)反应后硬质玻璃管中固体物质的质量较反应______(填“增大”或“减少”)。(3)方框内连接的为尾气处理装置C和D，则导管口的连接顺序为a接__________。
(4)实验完毕停止加热前，________(填“需要”或“不需要”)将导管从澄清石灰水中取出，因为____________________________________。(5)(2020黄冈)工业上还可用磁铁矿(Fe3O4)炼铁，其原理是______________________________(用化学方程式表示)。
一氧化碳在继续通入，石灰水不会倒吸
4CO＋ Fe3O4
(6)(2021连云港)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_____夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2, 则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_____万吨。
(7)(装置创新)(2020杭州改编)利用长柄W形玻璃管完成一氧化碳与氧化铁的反应。
①甲酸(HCOOH)在热浓硫酸的催化作用下，分解生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式为___________________________。
②与实验室模拟炼铁的装置相比，该装置的优点是_______________________________(写一点)。③进行气密性检查时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到____________________________________________________________________。(填写现象)，说明装置气密性良好。
有气泡产生，在万用瓶中的导管中形成一小段水柱，且一段时间
④点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是________________________________________。
把装置内的空气排尽，防止加热时发生爆炸
铁制品锈蚀条件的探究(10年4考)
1. 实验原理及方法(1)原理：铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的_____、___等发生化学反应的过程。(2)方法：本实验为对比实验，采用控制变量法进行探究。
3. 实验分析(10年3考)
4. 实验结论铁锈蚀的条件是___________________________。
与空气(或氧气)和水同时接触
5. 实验反思(1)实验前必须将铁钉打磨光亮的原因是___________________________。(2)干棉球和干燥剂的作用是_________________。(3)使用沸水的目的是____________________。
除去铁钉表面的污物或氧化物
6. 装置创新(1)装置优点：将两组对比实验在同一个装置中完成，实验现象更明显，增强了实验的对比性。(2)实验现象：一段时间后观察到___(填“a”“b”或“c”)钢丝棉有明显锈迹。
例　为了探究铁钉锈蚀的条件，某同学设计了如图所示的实验，请回答下列问题：
(1)(2020烟台改编)对比实验A、B，_____(填“能”或“不能”)探究水对铁钉生锈的影响。
(2)若将A试管中的生石灰换为无水氯化钙，_____(填“可以”或“不可以”)达到相同的实验目的。
(3)一段时间后，可根据观察到____________________________的现象，得出铁生锈需要与氧气接触的结论。(4)[意外现象]实验中发现B试管中的铁钉出现少量锈迹，请你分析可能的原因是________________________________________________________________________________________(写一种)。
试管B中煮沸的蒸馏水冷却时间可能过长，部分氧气又重新溶
解在水中(或使用了不洁净的铁钉等)
B中铁钉不生锈、C中铁钉生锈
(5)如图将实验C中的试管换为密封的软质塑料瓶 (瓶内为空气)，下列相关叙述正确的是_____(填序号)。
①一段时间后，铁钉会由下向上出现锈蚀现象②一段时间后，水面处铁钉锈蚀严重③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
(6)(2021杭州改编)铁锈的主要成分是______(填化学式)，铁生锈属于____变化。(7)(2021成都)铁锈蚀后应及时除锈的原因是_________________________________________________。写出除铁锈的化学方程式___________________________________________________________________。
铁锈疏松多孔，能吸附氧气
和水蒸气，会加快铁的锈蚀
Fe2O3＋6HCl
=== 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4 === Fe2(SO4)3＋3H2O]
(8)[现象分析]如图所示，将铁丝放在潮湿的空气中，一段时间后，观察到导管内液面上升；打开 K，滴加稀盐酸，观察到导管内液面下降，导管口有气泡冒出。请解释导管内液面上升和下降的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________。
烧瓶中的氧气，使烧瓶内压强减小，导管内液面上升；打开K后铁丝与稀盐酸反应，产生氢气，使烧瓶内压强增大，导管内液面下降
(9)[创新实验]小红查阅资料发现盐、酸溶液也会影响铁锈蚀的速率，于是设计如下实验，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在三个液面高度相同的U形管中。
①一段时间后，小红发现装置Ⅰ的左侧液面比装置Ⅱ的左侧液面___(填“高”或“低”)；装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀，原因是___________________。
②为了得出盐、酸溶液能加快铁锈蚀的结论，小红还需要再做一个实验，从对比实验的角度考虑，该实验方案是_________________________________________________________________________。
将装置Ⅰ中的饱和食盐水换成等
量的水，观察相同的时间内液面的变化(合理即可)
(10)[数字化实验](2020苏州)研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
①图1表示水样温度22 ℃、氧含量6 mL·L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是___________________________。
钢铁与水样中的H＋发生反应
②图2表示温度22 ℃、pH＝7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20 mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是_____________________________________________________。
钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触
1. (九上 P130 T2改编)为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不当的是(　　)A. 在车船的表面刷漆　B. 在自行车链条的表面涂油　C. 用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净　D. 用干布擦拭使用过的菜刀
2. (素材来源：九上P129)下列关于废金属及其回收利用说法错误的是 (　　)A. 废金属会对环境造成污染B. 高新技术产品迭代导致废金属急剧增加C. 废钢铁回炉冶炼时比铁矿石更浪费燃料D. 废金属回收可缓解金属资源紧张
3. (九上P126 T4)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图：
请回答下列问题：(1)焦炭通过隔绝空气加热煤得到，该过程属于______(填“化学”或“物理”)变化，步骤1、2、3中，属于吸热反应的是步骤______。(2)步骤1反应的基本类型是________，在该反应中体现出焦炭的____性。
(3)步骤2反应的化学方程式是__________________。(4)步骤3反应中体现出一氧化碳的_______性，若赤铁矿中氧化铁含量为80 %，完全反应后得到固体质量最多为原赤铁矿的_____(填百分数，不考虑其他因素影响)。
1. 下列有关金属的说法正确的是(　　)A. 防止金属锈蚀是保护金属资源的唯一途径B. 铁钉在潮湿的空气中不易生锈C. 钢铁制品防锈蚀的原理就是使钢铁制品隔绝空气和水D. 铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应
2. [传统文化](2021潍坊)《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是(　　)
A. “垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素B. “淘洗铁砂”：铁矿石(主要成分为Fe2O3)能溶于水C. “生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化D. “锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
3 .[微型装置](2021广安改编)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(　　)
A. 反应前后Fe元素的化合价由＋2价变为0价B. 充分加热，a处发生置换反应C. b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2D. 可用水吸收尾气中的CO
4. 研究金属的冶炼、防腐及其回收意义重大。
【冶金技术的发展】早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。(1)“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为_____。(2)炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的_______，获得性能更好的钢。
【冶金的原理】实验室用如图1装置冶炼金属铜。
(1)锥形瓶中浓NaOH溶液的作用是_____________。(2)使用该装置的优点有_____________________________________。
减少尾气污染，充分利用能源(合理即可)
【金属的锈蚀】探究影响铁制品锈蚀的因素，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。分别取铁钉浸于等体积的蒸馏水和 3%的NaCl 溶液中，放置一周，如图2所示：
(1)由该实验可以确定，铁钉在_______________中锈蚀得更快。
(2)结合本实验，对铁制品的保存，你的建议是______________________________。
应保存在干燥洁净处(合
【金属的回收】某工厂废液中含有 CuSO4(其他成分不含铜元素)，现按图3流程回收金属铜。
(1) 洗涤后的滤渣不能用加热的方法干燥，其原因是________________________(用化学方程式表示)。
(2) 现有一批废液，其中含 4 t CuSO4, 理论上可从该废液中回收得到___t金属铜。
5. 如图1所示为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。回答下列问题。
实验步骤如下：Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。
(1)实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色，是因为___________转化为____(都填物质的名称)。
(2)盛满澄清石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：①收集多余的CO；②检验并吸收反应生成的CO2。这两种说法中正确的是___(填字母)。
A. 只有①　　　B. 只有②　　　C. ①和②(3)用含氧化铁80%的赤铁矿600吨可炼制含杂质4%的生铁_____吨。
(4)设计实验证明生成物中有铁，请写出实验的步骤、现象及结论：___________________________________________________________________________________________。
应后的少量固体于试管中，向其中加入稀盐酸，若有气泡冒出，则证明生成物中有铁(合理即可)
(5)(2021铁西区二模)图2是工业炼铁的生产流程示意图。
①设备A的名称：_____。②下列铁矿石中不适宜用来炼铁的是____(填序号)。A. 赤铁矿(主要成分Fe2O3)B. 磁铁矿(主要成分Fe3O4)C. 黄铁矿(主要成分FeS2)D. 菱铁矿(主要成分FeCO3)
6. (2020于洪区二模)金属材料对人类的生产生活起着重要的作用。请回答下列有关问题：(1)如图1所示实验，将用稀盐酸除去铁锈后的银白色铁丝放入锥形瓶中。向锥形瓶中加入3～4 mL浓食盐水，塞紧带导管的单孔塞，导管的另一端伸入滴有红墨水的水中。
①加入浓食盐水的作用是______________。②一段时间后，观察到的现象是a.银白色的铁丝生锈变黄色，b._______________________；产生b现象的原因是_______________________________________________________。
部分红墨水进入锥形瓶中
铁丝生锈消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气压低于外
(2)铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3]。某化学兴趣小组欲通过实验探究“铜生锈是否需要空气中的水？”，如图2所示实验中，只需完成实验______(填序号)即可达到探究目的。
(3)化学兴趣小组用如图3所示装置完成木炭还原氧化铜的实验，并对生成的红色固体成分进行探究。①木炭与氧化铜发生置换反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体。该反应的化学方程式是___________________________。
②木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是__________________________________________。③酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是______________________。
增大木炭与氧化铜的接触面积，
④用如图3所示装置完成木炭还原氧化铜的实验，试管冷却后，观察到黑色固体全部变为红色，对生成的红色固体进行探究。【查阅资料】木炭与氧化铜反应可能生成氧化亚铜(Cu2O)；氧化亚铜是红色固体，能与硫酸反应：Cu2O＋H2SO4 === Cu＋CuSO4＋H2O
(4)由于试管中有空气，实验时应注意：a．混合物需进行预热，除了使试管受热均匀外，目的是_______________________________________________。b．不能把石灰水浑浊作为木炭跟CuO反应的充分证据。因为试管中还可能发生反应：_________________(写化学方程式)。
余空气的量，降低氧气对实验的影响
7. (2021湖州)工业炼铁的部分反应如图所示，则(　　)
A. X可以是木炭B. X与CO都具有氧化性C. ③反应后的尾气可直接排放D. Y中铁元素以游离态存在
8. (2021连云港节选)在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是____。
②下列说法错误的是___(填字母)。a. 所得汽油中含有C、H两种元素b. NaFe3O4中O为－2价，Fe为＋3价c. 上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求