初中化学金属资源的保护试题

下图为某化工企业生产流程示意图：

下列说法正确的是

A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3价

B．①中反应方程式为：2FeTiO3+6C+7Cl2一定条件2X+2TiCl4+6CO，则X为FeCl3

C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为1：2

D．③中氩气（Ar）作保护气，反应类型为复分解反应

某同学为了研究炼铁的原理并测定生成铁的质量，用一氧化碳与氧化铁反应，按下图进行实验。

（1）首先，该同学称量氧化铁的质量，然后进行实验，他先打开K₁，关闭K₂，通入一氧化碳，其目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时因一氧化碳不纯而引起爆炸，然后关闭K₁，打开K₂，加热，反应一段时间后，冷却，再次称量固体的质量，发现固体质量减少了12克，则生成铁的质量为_____，玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________。
（2）装置B中反应的化学方程式是________________________________。
（3）装置C的两个作用是________________________________________________，
（4）实验结束后，烧杯内的溶液中含有的溶质是_________________（写化学式）。

下图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:

（1）描述 $A$中的实验现象.

（2）写出 $C$中反应的化学方程式.

（3）要证明 $C{u}_{、}F{e}_{、}Ag$的活动性顺序,至少要做的实验是(填序号).
（4）开始反应后 $D$中溶液逐渐变为黄色,原因是.

冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe₃O₄90%的磁铁矿石多少吨？

现有A和B组成黑色混合物，按以下图示进行实验：

（1）根据实验推断并写出下列物质的化学式：A．______C．______E．______
（2）写出反应③的化学方程式：__________。

人类的生产和生活都离不开金属。
Ⅰ．金属元素在自然界中分布很广，在地壳中主要以矿物形式存在。下列矿石的主要成分不属于氧化物的是                （填序号）。

Ⅱ．铁是应用最广泛的金属。
（1）下图是工业炼铁示意图。

其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和                ；
写出有铁生成的化学方程式                     。
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁的化学原理，用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。

①实验中玻璃管里固体粉末的颜色变化是            ，澄清的石灰水中发生反应的化学方程式是                  。
②该装置有何不妥？                。
（3）该化学兴趣小组的同学利用改正后的装置进行探究用500g含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少克？

已知Fe₂O₃在氢气流中加热时，在不同的温度条件下
可生成Fe₃O₄、FeO或Fe，上述反应利用了氢气的   性。为了探究某次实验中氢气与氧
化铁反应的产物，某科学兴趣小组将反应生成的固体称量后放入硫酸铜溶液中（已知铁的氧
化物不与硫酸铜反应，且不溶于水）。一段时间后过滤，将得到的固体干燥并再次称量，若
发现固体质量   （填“增加”、“减少”或“不变”），则可认为产物中有Fe。

研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干，并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中，用图1所示的装置加热（试管竖直向上，可使加热时的热量尽少散失）。


【提出问题】实验结束后，试管中的剩余固体X含有哪些成分，质量分别是多少？
【查阅资料】
铁的氧化物被还原时，是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物，最后还原成金属铁。铁的氧化物及其部分性质如下：
为红色固体； 和均为黑色固体。其中，具有很好的磁性，能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水，但能溶于稀盐酸，分别发生如下反应：
Fe₂O₃+6HCl ══ 2FeCl₃+3H₂O
Fe₃O₄+8HCl ══ 2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O
FeO+2HCl ══ FeCl₂ + H₂O
黄色的溶液中滴入无色的KSCN溶液，溶液变为红色，该实验常用于检验；溶液遇单质铁发生反应：2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂，溶液变为浅绿色。
【猜想】固体X可能含有：①②③④⑤
【实施实验】
目的：确定固体X的组成。

步骤	操作	主要现象	结论
I	取部分冷却后的固体X倒在滤纸上，用磁铁充分吸引。	部分固体被吸引到磁铁上	可能有或
II	取滤纸上的剩余固体少量，放入图2所示的试管a中，通入氧气，用酒精灯加热。	固体剧烈燃烧， b中溶液变浑浊	一定有
III	另取滤纸上的剩余固体少量，放入试管中，加入足量的稀盐酸。	无明显现象	一定没有
IV	取步骤I磁铁上的固体少量，放入试管中，逐滴加入稀盐酸。	产生。	一定有
V	在步骤IV所得溶液中逐滴加入。	溶液不变红色	一定没有

【反思改进】
同学们讨论发现，用上述实验方法不能确定固体X中一定没有，理由是。

为确定固体X中是否含Fe₃O₄并测定其中各成分的质量，同学们又进行了以下实验：

步骤	操作	数据
I	重新取部分冷却至室温的固体X，称量其质量为m1。	m1 =" 17.9" g
II	将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中，称量整套装置及药品的质量为m2；打开分液漏斗旋塞，放入足量稀盐酸后关闭旋塞，待没有气泡产生并恢复至室温，再次称量整套装置及药品的质量为m3。	m2 =" 317.9" g m3 = 317.3.g
III	将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥，称量其质量为m4。	m4 =" 1.1" g

【获得结论】
（1）为确定固体X中是否含，m₁~m₄中应该用到的数据有。
（2）固体X的成分及质量分别是。

对于如图所示四个实验的说法，不正确的是

A．图甲中停止加热时，先移出导气管再熄灭酒精灯

B．图乙中天平不平衡，说明该反应不遵守质量守恒定律

C．图丙中玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变黑

D．图丁中用玻璃棒不断搅拌，目的是防止由于局部温度过高造成液体飞溅

某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁：

（1）为了避免玻璃管 $a$在加热时可能发生爆炸，加热前应。
（2） $a$管中氧化铁发生反应的化学方程式为。
（3） $B$装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式； $B$装置（填"能"或"不能"）用来收集 $CO$。
（4）若 $a$管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 $g$，则加入 $a$管中氧化铁的质量是 $g$。

人类生产和生活都离不开金属．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属．
Ⅰ．随着贵（阳）→广（州）高铁的开通．贵阳已进入高铁时代．高铁建设需要大量的钢铁．那钢铁是怎样炼成的呢？
[原料]赤铁矿（主要成分是氧化铁）、焦炭、空气等．
[流程]主要反应过程如图。

[原理]（1）反应的化学方程式：① ，②，③ ．
（2）反应①中空气要过量，目的是          ．
Ⅱ．锰钢是一种合金，可用于高铁建设．若金属活动性：锰〉铁．请设计实验加以验证．
实验方案是（不用描述实验现象）．
Ⅲ．铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造．某铝合金只含铝和另一种金属X．为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为．若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是．

铁生锈探秘
为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验：

实验结果显示：B、D实验中铁生了锈，而A、C实验中没有明显的现象，仔细分析这4 个实验，回答下列问题：
（1）评价方案
对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持不变的实验．该实验方案中采用了对照实验方法．请指出其中的对照实验（填ABCD实验代号）和变量．
第①组对照实验，变量．
第②组对照实验，变量．
第③组对照实验，变量．
（2）解释数据
实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，结果如下表所示（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm ）：

时间/小时 编号	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A	0	0	0	0	0	0	0
B	0	0	0	0.3	0.8	2.0	3.5
C	0	0	0	0	0	0	0
D	0	0.4	1.2	3.4	7.6	9.5	9.8

导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是．
（3）获得结论
根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有；能加快铁生锈的物质是．

铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCO₃）可作为补血剂，铁红（Fe₂O₃）可作为颜料．制备FeCO₃和Fe₂O₃的一种流程如下：

（1）反应Ⅰ需控制温度在35℃以下，原因可能是                    （用化学方程式表示）；
（2）反应Ⅱ为复分解反应，写出该反应的化学方程式：                                   ；
（3）FeCO₃浊液暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO₂，则与FeCO₃反应的物质为             （填化学式）；
（4）FeCO₃在空气中煅烧生成Fe₂O₃时，也会生成FeO．现煅烧23.2kg的FeCO₃，得到Fe₂O₃和FeO的混合15.84kg，则Fe₂O₃的质量为       kg．

在下列实验中，观察到的现象或得出的结论，完全正确的是

①浓氨水中出现红色，说明氨分子很小且不断运动
②既能说明甲烷有可燃性，又能说明甲烷是由碳和氢两种元素组成
③既能说明二氧化碳的密度比空气大，又能说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
④既能探究可燃物的燃烧条件，又说明白磷的着火点比红磷低
⑤铁钉表面无明显现象，能说明铁生锈的条件是要有氧气和水

A．

2个

B．

3个

C．

4个

D．

5个

如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：

（1）写出装置 $A$玻璃管中发生反应的化学方程式：；
（2）实验过程中，应先点燃装置中的酒精喷灯。
（3）要验证 $B$中产生的 $C{O}_2$，还需要在 $A、B$之间增加装置（填" $D$"或" $E$"）。
（4）整套装置还有一个明显的不足之处是：。
（5）由于铁的氧化物 $F{e}_3{O}_4和FeO$均为黑色， $B$中得到的铁是否含有 $F{e}_3{O}_4和FeO$，该小组同学设计了下列探究实验。
【提出问题】 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$得到的铁是否含有 $F{e}_3{O}_4和FeO$？
【提出猜想】猜想1： $Fe$；  猜想2： $Fe和F{e}_3{O}_4$； 猜想3： $Fe和FeO$；
猜想4：．
【查阅资料】① $2FeC{l}_3+Fe=3FeC{l}_2$，但 $FeC{l}_3$溶液不与 $F{e}_3{O}_4、FeO$反应
② $F{e}_3{O}_4+8HCl=2FeC{l}_3+FeC{l}_2+4H_{2}0$③含有 $F{e}^{3+}$盐溶液遇到 $KSCN$溶液时变成血红色．
【实验探究】限选试剂： $CO$、盐酸、澄清石灰水、 $KSCN$溶液、 $FeC{l}_3$溶液

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．	黑色固体部分溶解	猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量的试管中，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液．	黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中．	澄清石灰水变浑浊	猜想成立