初中化学金属资源的保护试题

某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]，受热易分解。
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO₂反应生成碳酸钠固体和水。
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②          ；③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO₂和H₂O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气。
步骤二，关闭活塞，依次连接装置A→B→   →    （填“C”、“D”）。
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。
【解释与结论】
①当观察到                         ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO₂和 H₂O，写出C中反应的化学方程式                                      。
②Cu₂(OH)₂CO₃受热分解的化学方程式                              。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是                                          。

化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理．

（1）加热Fe₂O₃之前要先通一会儿CO，目的是　排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸　．
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→（　　）→（　　）→（　　），如果导管连接错误，后果是　                                  　．
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为　                   　，用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是　                               　．

兰州中山铁桥，位于城北白塔山下，历尽沧桑，百年不倒，多次参与维修大桥的工程师感叹道：“起初我们以为一百多年了，铆合处多少会有些锈蚀，可当我们将铆件启开后发现，里面完全是簇新的。当时使用炭火和锤具等简单工具，能达到如此工艺令人匪夷所思。”。请同学们结合自己所学的知识回答下列问题。

（1）中山铁桥铆合处簇新如初，说明百年来没有水和　　进入其中而造成锈蚀。

（2）我国生产和使用铁器历史悠久，请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式　　。

（3）全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法　　。（任填一种）

学好化学可以帮助我们分析和解决生产、生活中的问题
（1）为了全民的健康，我国推广使用强化铁酱油，这里的“铁”指的是　　（填“单质”、“元素”或“原子”）
（2）校园内铁制车棚易生锈，写出一种防止其生锈的方法：　             　；同样是金属，为什么金属铝露置在空气中不容易被腐蚀？　                                  　

下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是

A．自行车链条上的铁锈不及时除去

B．切过咸菜的菜刀不及时清洗

C．工地上的钢管堆放在潮湿的地方

D．家用剪刀不用时，涂上油并放在干燥处

实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法错误的是（　　）

A．玻璃管中发生的反应属于置换反应

B．该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性

C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊

D．实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热

如下图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题。

（1）空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为。
（2）由（1）中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为。
（3）生成铁的主要反应为 $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{\mathrm{高温}}{=}2Fe+3C{O}_2$，该反应中发生氧化 反应的物质是(填序号)。

A．

$F{e}_2{O}_3$

B．

$CO$

C．

$Fe$

D．

$C{O}_2$

（4）高炉气体的主要成分为 $N_2$、 $CO$、 $C{O}_2$，如果将高炉气体通入足量的 $NaOH$溶液中，发生反应的化学方程式为。

金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。

（1）“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。

①如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是 　   　（填字母序号）。

②为防止钢链条生锈可采取的措施是 　           　。

③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 　                　（写一点即可）。

（2）将一定量的铜粉放入盛有硝酸锌和硝酸银混合溶液的烧杯中，请写出烧杯中发生反应的化学方程式：　                         　。将烧杯中的物质过滤，所得滤液中溶质的组成有 　 　种情况。

金属与人类生活密切相关，回答下列问题。

（1）铯原子钟300年误差不超过5秒。铯元素在元素周期表中的信息如图所示，则铯的相对原子质量是　　。

（2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕，则它们的硬度大小关系是：纯铜　　黄铜（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）金属资源储量有限，而且不可再生。下列措施能够减缓金属消耗速度的是　　。

A．回收利用废旧金属

B．加大对金属矿物的开采，提高金属产量

C．寻找和开发金属的替代品

D．提高金属制品的的防腐能力，延长金属制品的使用寿命

（4）铁是目前世界年产量最高的金属，但易生锈，写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式　　。

（5）往硝酸银溶液中加入一定量的锌和铜的混合物，充分反应后，过滤，滤液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是　　。

如图是人们经常使用的便捷交通工具﹣﹣自行车。请回答下列问题：

（1）所标各部件中由金属材料制成的是 　　（填字母），属于有机合成材料的有 　　（任选一种部件填字母）。

（2）生铁和钢都是铁的合金，其性能不同的原因是 　　。

（3）金属矿物储量有限，不可再生。保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有 　　（写一条即可）。

（4）将一定量的铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有 　　（填化学式），滤液中溶质的组成可能是 　　（填化学式）。

铁是目前使用最广泛的金属，请回答：

（1）铁可以用来制作炊具，这是利用了铁的　　性。

（2）相比于黄铁矿（主要成分FeS₂），工业上选赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）为原料炼铁的优点是　　。

（3）金属腐蚀造成的损失巨大，钢铁防腐尤为重要。下列钢铁制品的防护措施不合理的是　　（填序号）。

A．在车船的表面喷涂油漆        B．将使用后的菜刀用布擦干

C．在铁制品表面镀上一层锌      D．用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净

铁是目前世界年产量最多的金属

（1）如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：

①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式 　　；

②下列关于该实验的说法正确的是 　　（填字母）。

A．装置甲处玻璃管内黑色粉末变红

B．实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯

C．一氧化碳发生了还原反应

（2）每年因腐蚀而浪费掉的金属材料数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是 　　，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有 　　（答一点即可）。

早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：

（1）玻璃管中的现象是               ，写出反应的化学方程式                      。
（2）实验时，应      （填“先”或“后”）点燃酒精灯，应      （填“先”或“后”）通一氧化碳，目的是                              。
（3）该实验有缺陷，改进的方法是                              。

钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，被誉为“未来金属”。地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃。
（1）已知FeTiO₃中钛的化合价为+4价，则铁的化合价为         。
（2）冶炼金属钛时，将钛铁矿石转化为TiCl₄，TiCl₄再与Na在一定条件下反应生成Ti和NaCl。请写出后一步反应的化学方程式                                   (不用写反应条件)。
（3）铁比钛易生锈，请写出防止铁生锈的一种方法                                     。

铁及铁的合金是应用最广泛的金属材料。
（1）生活中常使用铁锅炒菜，这是利用了金属的    性。铁生锈的条件是    。
（2）向含有硫酸亚铁和硫酸铜的废液中加入某种金属，可回收硫酸亚铁和铜。该反应的化学方程式是    。
（3）以硫铁矿【主要成分是二硫化亚铁（FeS₂）】为原料可生产硫酸，炉渣回收可炼铁。其主要流程如下（反应条件已略去）：

①上述流程出现的物质中，硫元素显+6价的物质的化学式是    。
②炉渣炼铁的化学方程式是    。
③将硫铁矿和空气反应的化学方程式补充完整：4FeS₂ +    2Fe₂O₃ + 8SO₂