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化学九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护课时训练
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这是一份化学九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护课时训练，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.人类开发利用金属单质的年代与金属活动性顺序有着某种联系,因此下列金属中,被人类开发利用的年代最迟的是 ()
铜B.铁C.铅D.铝
2.(2019 广西柳州柳江二模)把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼,得到的产物是() A.生铁B.铜C.纯铁D.钢
3.下列有关工业炼铁的叙述中,不正确的是() A.炼铁用的设备是高炉
炼铁的原料是焦炭、铁矿石C.炼铁得到的生铁仍为混合物
D.工业炼铁的主要原理是利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁4.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是()
①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳
②高炉中焦炭的作用有供热
③高炉炼铁得到的产品是钢
④高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
某炼钢厂日产含杂质 4%的生铁 700 吨,试计算该炼钢厂每天需含氧化铁质量分数为 80%的赤铁矿石多少吨()
A.1 200 tB.2 400 tC.50 tD.1 160 t
焦炭
二氧化碳
一氧化碳
生铁
炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,主要反应过程如图所示:
请根据上图和所学知识判断下列说法错误的是() A.生铁属于混合物
B.反应过程①中发生置换反应,过程②③中发生化合反应C.原料中焦炭的作用是提供热量和产生一氧化碳
D.工业炼铁的设备是高炉
二、填空题
A～F 和 X 都是初中化学中的常见物质,其中 A、C 是无色气体,B、F 是红色固体,它们的转化关系如下图所示(部分生成物已省略):
写出反应①的化学方程式: 。
写出反应②的化学方程式: ,该反应属于 (填写基本反应类型)反应。
含D 的生产、生活用品腐蚀的过程,实际上是 D 与空气中的 发生化学反应的过程。8.(2019 河南洛阳二模)请根据如图装置回答问题。
(1)实验开始时,应先通入一氧化碳气体再用酒精喷灯加热的原因是 。(2)装置 A 中反应的化学方程式为 。
(3)B 试管右端导管口放一盏燃着的酒精灯,其目的是 。
9.我国是钢铁大国,粗钢产量占世界的一半。工业炼钢的主要流程如图所示。
(1)高炉中用 CO 还原 Fe2O3 的化学方程式为 。 (2)除铁矿石外,高炉中主要还有下列反应:
①CaCO3CaO+CO2↑
②CO2+C2CO
③C+O2CO2
其中属于化合反应的是 (填数字序号);这三个反应中,碳元素的化合价共有 种。(3)根据信息推测,转炉中产生的气体 X 可能是 (写出一种即可)。
三、计算题
10.(2019 福建中考)改革开放以来,我国钢铁工业飞速发展,近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁
2 32 32
厂采用赤铁矿(主要成分为Fe O )炼铁,反应原理为Fe O +3CO 2Fe+3CO 。若该厂日产含铁 1.4×104 t 的生铁,至少需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是多少?(要求写出计算过程)
答案
一、选择题
答案 D 四种金属中铝的金属活动性最强,不易冶炼,所以其被开发利用的年代最迟。
答案 A 把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼,得到的产物是生铁。
答案 B 工业炼铁的设备为高炉;工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石;工业炼铁的主要产物为生铁,是一种铁合金,属于混合物;工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁。
答案 D 焦炭在炼铁过程中的主要作用是提供热量和产生还原剂一氧化碳;高炉炼铁得到的产品是生铁;高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
答案 A 设需含氧化铁质量分数为 80%的赤铁矿石的质量为 x
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
80%·x 700×(1-4%)
160= 80%·x
112 700×(1-4%)
x=1 200 t。
6.答案 B 生铁是铁的合金,属于混合物,A 说法正确;碳和氧气反应生成二氧化碳属于化合反应,一氧化碳还原氧化铁的反应不是化合反应,B 说法错误;原料中焦炭的作用是提供热量和产生一氧化碳,C 说法正确;工业炼铁的设备是高炉,D 说法正确。
二、填空题
答案 (1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(合理即可) 置换 (3)氧气和水(写化学式也可)
解析 B 是红色固体且能在高温条件下反应生成C,C 能与澄清石灰水反应,则 A 为 CO,B 为 Fe2O3,C 为
CO2,D 为 Fe;铁能和 X 溶液反应生成红色固体 F,则 F 为铜,X 是含有铜离子的化合物。
答案 (1)排出装置内的空气,防止加热时发生爆炸 (2)4CO+Fe3O43Fe+4CO2 (3)点燃尾气,防止污染空气
解析 (1)实验开始时,应先通入一氧化碳气体再用酒精喷灯加热,目的是排出装置内的空气,防止加
热时发生爆炸;(2)高温条件下 CO 与 Fe3O4 反应生成铁和二氧化碳;(3)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,目的是点燃尾气,防止污染空气。
9.答案 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)②③ 3 (3)二氧化碳
解析 (1)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳。(2)化合反应是多变一的反应,所以属于化合反应的是②、③,二氧化碳中碳元素的化合价为+4,一氧化碳中碳元素的化合价为+2,碳单质的化合价为 0,所以这三个反应中,碳元素的化合价共有 3 种。(3)碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,所以转炉中产生的气体 X 可能是二氧化碳。
三、计算题
10.答案 设需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160112
80%·x1.4×104 t
160
=112
x=2.5×104 t
80%·x 1.4×104t
答:需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 2.5×104 t。
解析 根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式,找出氧化铁与铁的质量关系,由铁的质量可以计算含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量。
第 2 课时金属资源的保护
测试时间:20 分钟
一、选择题
在金属表面覆盖保护膜是金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中,不属于覆盖保护膜的是()
A.擦拭保持洁净与干燥B.链条上油C.轮圈镀铬D.车架喷漆2.(2019 广西河池凤山一模)下列防锈措施不合理的是()
A.铁制品表面涂一层油漆B.保持菜刀的干燥洁净 C.自行车常放在雨中淋湿
D.在铁管表面镀上一层不易生锈的金属
3.下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是() A.用不锈钢做菜盆 B.自行车链条涂油
C.自行车钢圈镀铬 D.篮球架刷漆
4.(2019 浙江湖州南浔一模)世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是()
在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈 C.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用,发生了化学变化
5.如图所示,将除去铁锈的细铁丝网放在锥形瓶中,加入 3～4 mL 的食盐水,塞紧带导管的单孔塞,导管的一端伸入红墨水中,2～3 min 后,可以观察到的现象是()
A.铁丝网全部溶解了B.锥形瓶中溶液变蓝色
C.导管末端有气泡冒出D.导管中有一小段红色水柱
6.(2019 贵州黔南贵定二模)如图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中),实验一段时间后,得出的结论错误的是()
A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙>甲>戊
B.丙中的铁钉不生锈
C.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触D.丁中铁钉生锈最严重
二、填空题
7.(2019 河北石家庄模拟)如图所示,瓶内有一枚打磨光亮的铁钉,分液漏斗里装有一定量液体,实验前U 形管内液面 b、c 保持水平。
若分液漏斗中的液体是水,打开分液漏斗活塞注入一定量水,旋紧活塞,一段时间后观察到 U 形管内液面 b 上升到 a 处,c 随之下降,用理化知识来解释上述现象: 。
若分液漏斗里的液体注入瓶内,U 形管液面呈现出 b 低 c 高的现象,分液漏斗内的液体可能是 ,反应的化学方程式为 。
8.(2019 海南琼中一模)小明设计如图所示的实验,在 A、B、C、D 四支试管中分别放入干燥的细铁钉、浸过食盐水的细铁钉、浸过蒸馏水的细铁钉、浸没在煮沸过的食盐水中的细铁钉,两天后观察,发现 A、D 试管中的铁钉没有明显变化,B、C 试管中的铁钉都生锈,且 B 试管中的铁钉锈蚀更严重。
通过实验,小明得出结论:铁生锈是铁与空气中的 共同作用的结果。
请结合小明所做的实验,试分析为什么海边的铁器更容易生锈: 。
9.某同学探究钢铁锈蚀条件的实验装置如图 1,铁钉锈蚀的时间较长(约 1 周左右),某教师设计了如图
2 的实验装置,实验时取一根表面锃亮的超细钢丝棉,将其剪成长短相同的四段,然后整理成球状,并将其中的两团钢丝棉分别用水、食盐水润湿,然后将四团钢丝棉分别放置在 U 形管中的 a、b、c、d 位置。实验现象记录如下表。
能够说明钢铁同时接触水和氧气才会生锈的实验现象是 。
12 分钟后左液面明显高于右液面的原因是 ,而 24 小时后左、右液面基本持平的原因是 。
借助 U 形管探究钢铁锈蚀的装置与图 1 中探究钢铁锈蚀条件的实验装置相比的优点是 (回答一点)。
答案
一、选择题
答案 A 链条上油、轮圈镀铬及车架喷漆都是在金属表面覆盖一层保护膜,擦拭保持洁净与干燥不属于覆盖保护膜。
答案 C 在铁制品表面涂油漆能防止铁锈蚀;保持菜刀干燥洁净,能防止铁与水分接触,能防止铁锈蚀;自行车常放在雨中淋湿,会加快铁锈蚀的速率;在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属,能防止铁锈蚀。
答案 A 链条上涂油、钢圈镀铬及篮球架刷漆都是使里面的金属不与氧气接触从而防止锈蚀,而用不锈钢做菜盆没有利用此原理。
答案 C 铁表面刷油漆能使铁与水、氧气隔绝,从而达到防锈的目的;及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈;铝的抗锈蚀性能比铁强,是因为铝易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜;铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用,发生了化学变化,生成铁锈。
答案 D 铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触。锥形瓶中的细铁丝网与氧气和水同时接触,容易生锈,且食盐水可加快细铁丝网的生锈速率;细铁丝网生锈时消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶内气压减小, 在外界大气压的作用下导管中会形成一段红色水柱。
答案 D 甲、乙、戊中,乙中的铁钉与水、氧气充分接触;甲中的铁钉与水和空气接触;戊中的铁钉在干燥的空气中,只与氧气接触,不与水接触;则甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙>甲>戊。丙中的铁钉浸泡在植物油中,与空气和水隔绝,铁钉不易生锈。铁钉生锈的主要条件是与氧气(或空气)和水直接接触。丁中的铁钉浸泡在水中,与空气隔绝,不易生锈。
二、填空题
答案 (1)铁钉生锈消耗氧气,导致瓶内气压减小 (2)稀盐酸(合理即可) Fe+2HCl FeCl2+H2↑(合理即可)
解析 (1)若分液漏斗中的液体是水,打开分液漏斗活塞注入一定量水,旋紧活塞,一段时间后观察到U 形管内液面b 上升到 a 处,c 随之下降,是因为铁钉生锈消耗氧气,导致瓶内气压减小。(2)若分液漏斗里的液体注入瓶内,U 形管液面呈现出 b 低 c 高的现象,分液漏斗内的液体可能是稀盐酸,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,导致瓶内气压增大。
答案 (1)氧气、水 (2)海边空气湿度大,海水中含有氯化钠等盐类物质,可以加快铁生锈的速率解析 (1)A 试管中,将铁钉放在干燥的空气中,控制了水这个条件;D 试管中,将铁钉完全浸没在煮沸过的食盐水中并密封,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件;C 试管中的铁钉与氧气、水同时接触,发生了锈蚀,而B 中的铁钉与氧气、水、氯化钠同时接触,锈蚀最为严重;由此可见,铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。(2)海边空气湿度大,海水中含有氯化钠等盐类物质,可以加快铁生锈的速率。
答案 (1)a、c 处钢丝棉无明显变化,但 b 处钢丝棉有较多锈斑 (2)d 处反应较快,相同时间内消耗更多的氧气 装置中的氧气已消耗完,两边气压相等 (3)短时间内就有明显现象(或其他合理答案) 解析 (1)能够说明钢铁同时接触水和氧气才会生锈的实验现象是 a、c 处钢丝棉无明显变化,但 b 处钢丝棉有较多锈斑。(2)12 分钟后左液面明显高于右液面的原因是 d 处钢丝棉处反应较快,相同时间内消耗更多的氧气;而 24 小时后左、右液面基本持平的原因是装置中的氧气已消耗完,两边气压相等。(3)借助 U 形管探究钢铁锈蚀的装置与图 1 中探究钢铁锈蚀条件的实验装置相比的优点是短时间内就有明显现象。
6 分钟后
12 分钟后
24 小时后
钢丝棉生锈情况
a、b、c、d 处钢丝棉均无明显变化
a、c 处钢丝棉均无明显变化,b 处钢丝棉出现不明显的红褐色锈
斑,d 处钢丝棉出现明显的红褐色
锈斑
a、c 处钢丝棉仍无明显变化,b、d 处钢丝棉都有较多的红褐色锈斑
U 形管内液面变
化
左液面略高于
右液面
左液面明显高于右液面
左、右液面基本持平
一、选择题
1.人类开发利用金属单质的年代与金属活动性顺序有着某种联系,因此下列金属中,被人类开发利用的年代最迟的是 ()
铜B.铁C.铅D.铝
2.(2019 广西柳州柳江二模)把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼,得到的产物是() A.生铁B.铜C.纯铁D.钢
3.下列有关工业炼铁的叙述中,不正确的是() A.炼铁用的设备是高炉
炼铁的原料是焦炭、铁矿石C.炼铁得到的生铁仍为混合物
D.工业炼铁的主要原理是利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁4.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是()
①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳
②高炉中焦炭的作用有供热
③高炉炼铁得到的产品是钢
④高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
某炼钢厂日产含杂质 4%的生铁 700 吨,试计算该炼钢厂每天需含氧化铁质量分数为 80%的赤铁矿石多少吨()
A.1 200 tB.2 400 tC.50 tD.1 160 t
焦炭
二氧化碳
一氧化碳
生铁
炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,主要反应过程如图所示:
请根据上图和所学知识判断下列说法错误的是() A.生铁属于混合物
B.反应过程①中发生置换反应,过程②③中发生化合反应C.原料中焦炭的作用是提供热量和产生一氧化碳
D.工业炼铁的设备是高炉
二、填空题
A～F 和 X 都是初中化学中的常见物质,其中 A、C 是无色气体,B、F 是红色固体,它们的转化关系如下图所示(部分生成物已省略):
写出反应①的化学方程式: 。
写出反应②的化学方程式: ,该反应属于 (填写基本反应类型)反应。
含D 的生产、生活用品腐蚀的过程,实际上是 D 与空气中的 发生化学反应的过程。8.(2019 河南洛阳二模)请根据如图装置回答问题。
(1)实验开始时,应先通入一氧化碳气体再用酒精喷灯加热的原因是 。(2)装置 A 中反应的化学方程式为 。
(3)B 试管右端导管口放一盏燃着的酒精灯,其目的是 。
9.我国是钢铁大国,粗钢产量占世界的一半。工业炼钢的主要流程如图所示。
(1)高炉中用 CO 还原 Fe2O3 的化学方程式为 。 (2)除铁矿石外,高炉中主要还有下列反应:
①CaCO3CaO+CO2↑
②CO2+C2CO
③C+O2CO2
其中属于化合反应的是 (填数字序号);这三个反应中,碳元素的化合价共有 种。(3)根据信息推测,转炉中产生的气体 X 可能是 (写出一种即可)。
三、计算题
10.(2019 福建中考)改革开放以来,我国钢铁工业飞速发展,近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁
2 32 32
厂采用赤铁矿(主要成分为Fe O )炼铁,反应原理为Fe O +3CO 2Fe+3CO 。若该厂日产含铁 1.4×104 t 的生铁,至少需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是多少?(要求写出计算过程)
答案
一、选择题
答案 D 四种金属中铝的金属活动性最强,不易冶炼,所以其被开发利用的年代最迟。
答案 A 把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼,得到的产物是生铁。
答案 B 工业炼铁的设备为高炉;工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石;工业炼铁的主要产物为生铁,是一种铁合金,属于混合物;工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁。
答案 D 焦炭在炼铁过程中的主要作用是提供热量和产生还原剂一氧化碳;高炉炼铁得到的产品是生铁;高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
答案 A 设需含氧化铁质量分数为 80%的赤铁矿石的质量为 x
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
80%·x 700×(1-4%)
160= 80%·x
112 700×(1-4%)
x=1 200 t。
6.答案 B 生铁是铁的合金,属于混合物,A 说法正确;碳和氧气反应生成二氧化碳属于化合反应,一氧化碳还原氧化铁的反应不是化合反应,B 说法错误;原料中焦炭的作用是提供热量和产生一氧化碳,C 说法正确;工业炼铁的设备是高炉,D 说法正确。
二、填空题
答案 (1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(合理即可) 置换 (3)氧气和水(写化学式也可)
解析 B 是红色固体且能在高温条件下反应生成C,C 能与澄清石灰水反应,则 A 为 CO,B 为 Fe2O3,C 为
CO2,D 为 Fe;铁能和 X 溶液反应生成红色固体 F,则 F 为铜,X 是含有铜离子的化合物。
答案 (1)排出装置内的空气,防止加热时发生爆炸 (2)4CO+Fe3O43Fe+4CO2 (3)点燃尾气,防止污染空气
解析 (1)实验开始时,应先通入一氧化碳气体再用酒精喷灯加热,目的是排出装置内的空气,防止加
热时发生爆炸;(2)高温条件下 CO 与 Fe3O4 反应生成铁和二氧化碳;(3)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,目的是点燃尾气,防止污染空气。
9.答案 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)②③ 3 (3)二氧化碳
解析 (1)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳。(2)化合反应是多变一的反应,所以属于化合反应的是②、③,二氧化碳中碳元素的化合价为+4,一氧化碳中碳元素的化合价为+2,碳单质的化合价为 0,所以这三个反应中,碳元素的化合价共有 3 种。(3)碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,所以转炉中产生的气体 X 可能是二氧化碳。
三、计算题
10.答案 设需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160112
80%·x1.4×104 t
160
=112
x=2.5×104 t
80%·x 1.4×104t
答:需要含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 2.5×104 t。
解析 根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式,找出氧化铁与铁的质量关系,由铁的质量可以计算含 Fe2O3 80%的赤铁矿的质量。
第 2 课时金属资源的保护
测试时间:20 分钟
一、选择题
在金属表面覆盖保护膜是金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中,不属于覆盖保护膜的是()
A.擦拭保持洁净与干燥B.链条上油C.轮圈镀铬D.车架喷漆2.(2019 广西河池凤山一模)下列防锈措施不合理的是()
A.铁制品表面涂一层油漆B.保持菜刀的干燥洁净 C.自行车常放在雨中淋湿
D.在铁管表面镀上一层不易生锈的金属
3.下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是() A.用不锈钢做菜盆 B.自行车链条涂油
C.自行车钢圈镀铬 D.篮球架刷漆
4.(2019 浙江湖州南浔一模)世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是()
在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈 C.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用,发生了化学变化
5.如图所示,将除去铁锈的细铁丝网放在锥形瓶中,加入 3～4 mL 的食盐水,塞紧带导管的单孔塞,导管的一端伸入红墨水中,2～3 min 后,可以观察到的现象是()
A.铁丝网全部溶解了B.锥形瓶中溶液变蓝色
C.导管末端有气泡冒出D.导管中有一小段红色水柱
6.(2019 贵州黔南贵定二模)如图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中),实验一段时间后,得出的结论错误的是()
A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙>甲>戊
B.丙中的铁钉不生锈
C.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触D.丁中铁钉生锈最严重
二、填空题
7.(2019 河北石家庄模拟)如图所示,瓶内有一枚打磨光亮的铁钉,分液漏斗里装有一定量液体,实验前U 形管内液面 b、c 保持水平。
若分液漏斗中的液体是水,打开分液漏斗活塞注入一定量水,旋紧活塞,一段时间后观察到 U 形管内液面 b 上升到 a 处,c 随之下降,用理化知识来解释上述现象: 。
若分液漏斗里的液体注入瓶内,U 形管液面呈现出 b 低 c 高的现象,分液漏斗内的液体可能是 ,反应的化学方程式为 。
8.(2019 海南琼中一模)小明设计如图所示的实验,在 A、B、C、D 四支试管中分别放入干燥的细铁钉、浸过食盐水的细铁钉、浸过蒸馏水的细铁钉、浸没在煮沸过的食盐水中的细铁钉,两天后观察,发现 A、D 试管中的铁钉没有明显变化,B、C 试管中的铁钉都生锈,且 B 试管中的铁钉锈蚀更严重。
通过实验,小明得出结论:铁生锈是铁与空气中的 共同作用的结果。
请结合小明所做的实验,试分析为什么海边的铁器更容易生锈: 。
9.某同学探究钢铁锈蚀条件的实验装置如图 1,铁钉锈蚀的时间较长(约 1 周左右),某教师设计了如图
2 的实验装置,实验时取一根表面锃亮的超细钢丝棉,将其剪成长短相同的四段,然后整理成球状,并将其中的两团钢丝棉分别用水、食盐水润湿,然后将四团钢丝棉分别放置在 U 形管中的 a、b、c、d 位置。实验现象记录如下表。
能够说明钢铁同时接触水和氧气才会生锈的实验现象是 。
12 分钟后左液面明显高于右液面的原因是 ,而 24 小时后左、右液面基本持平的原因是 。
借助 U 形管探究钢铁锈蚀的装置与图 1 中探究钢铁锈蚀条件的实验装置相比的优点是 (回答一点)。
答案
一、选择题
答案 A 链条上油、轮圈镀铬及车架喷漆都是在金属表面覆盖一层保护膜,擦拭保持洁净与干燥不属于覆盖保护膜。
答案 C 在铁制品表面涂油漆能防止铁锈蚀;保持菜刀干燥洁净,能防止铁与水分接触,能防止铁锈蚀;自行车常放在雨中淋湿,会加快铁锈蚀的速率;在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属,能防止铁锈蚀。
答案 A 链条上涂油、钢圈镀铬及篮球架刷漆都是使里面的金属不与氧气接触从而防止锈蚀,而用不锈钢做菜盆没有利用此原理。
答案 C 铁表面刷油漆能使铁与水、氧气隔绝,从而达到防锈的目的;及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈;铝的抗锈蚀性能比铁强,是因为铝易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜;铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用,发生了化学变化,生成铁锈。
答案 D 铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触。锥形瓶中的细铁丝网与氧气和水同时接触,容易生锈,且食盐水可加快细铁丝网的生锈速率;细铁丝网生锈时消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶内气压减小, 在外界大气压的作用下导管中会形成一段红色水柱。
答案 D 甲、乙、戊中,乙中的铁钉与水、氧气充分接触;甲中的铁钉与水和空气接触;戊中的铁钉在干燥的空气中,只与氧气接触,不与水接触;则甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙>甲>戊。丙中的铁钉浸泡在植物油中,与空气和水隔绝,铁钉不易生锈。铁钉生锈的主要条件是与氧气(或空气)和水直接接触。丁中的铁钉浸泡在水中,与空气隔绝,不易生锈。
二、填空题
答案 (1)铁钉生锈消耗氧气,导致瓶内气压减小 (2)稀盐酸(合理即可) Fe+2HCl FeCl2+H2↑(合理即可)
解析 (1)若分液漏斗中的液体是水,打开分液漏斗活塞注入一定量水,旋紧活塞,一段时间后观察到U 形管内液面b 上升到 a 处,c 随之下降,是因为铁钉生锈消耗氧气,导致瓶内气压减小。(2)若分液漏斗里的液体注入瓶内,U 形管液面呈现出 b 低 c 高的现象,分液漏斗内的液体可能是稀盐酸,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,导致瓶内气压增大。
答案 (1)氧气、水 (2)海边空气湿度大,海水中含有氯化钠等盐类物质,可以加快铁生锈的速率解析 (1)A 试管中,将铁钉放在干燥的空气中,控制了水这个条件;D 试管中,将铁钉完全浸没在煮沸过的食盐水中并密封,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件;C 试管中的铁钉与氧气、水同时接触,发生了锈蚀,而B 中的铁钉与氧气、水、氯化钠同时接触,锈蚀最为严重;由此可见,铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。(2)海边空气湿度大,海水中含有氯化钠等盐类物质,可以加快铁生锈的速率。
答案 (1)a、c 处钢丝棉无明显变化,但 b 处钢丝棉有较多锈斑 (2)d 处反应较快,相同时间内消耗更多的氧气 装置中的氧气已消耗完,两边气压相等 (3)短时间内就有明显现象(或其他合理答案) 解析 (1)能够说明钢铁同时接触水和氧气才会生锈的实验现象是 a、c 处钢丝棉无明显变化,但 b 处钢丝棉有较多锈斑。(2)12 分钟后左液面明显高于右液面的原因是 d 处钢丝棉处反应较快,相同时间内消耗更多的氧气;而 24 小时后左、右液面基本持平的原因是装置中的氧气已消耗完,两边气压相等。(3)借助 U 形管探究钢铁锈蚀的装置与图 1 中探究钢铁锈蚀条件的实验装置相比的优点是短时间内就有明显现象。
6 分钟后
12 分钟后
24 小时后
钢丝棉生锈情况
a、b、c、d 处钢丝棉均无明显变化
a、c 处钢丝棉均无明显变化,b 处钢丝棉出现不明显的红褐色锈
斑,d 处钢丝棉出现明显的红褐色
锈斑
a、c 处钢丝棉仍无明显变化,b、d 处钢丝棉都有较多的红褐色锈斑
U 形管内液面变
化
左液面略高于
右液面
左液面明显高于右液面
左、右液面基本持平
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