题目内容

19.金属是一种重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属,全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一
(1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,是因为铜具有C(填字母)
A.导热性     B.延展性       C.导电性       D.金属光泽
(2)铝的活动性比铁强,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性,原因是4Al+3O2=2Al2O3(用化学反应方程式表示)
(3)如表中不同的金属被开发、利用的年代不同,决定这一先后顺序的关键因素是B;

A.金属的延展性       B. 金属的活动性   C.地壳中金属元素的含量 D.金属的导电性
(4)铁生锈的主要过程为:Fe$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe(OH)2$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe(OH)3$\stackrel{风吹日晒}{→}$Fe2O3•xH2O
次要过程为:Fe$\stackrel{O_{2}、CO_{2}、H_{2}O}{→}$FeCO3
写出 Fe(OH)2→Fe(OH)3反应的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
(5)在高炉炼铁中 从炉底流出的生铁属混合物(填“金属单质”或“混合物”).下列作用中
①与铁矿石发生反应生成铁  ②燃烧供热  ③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2)④生成CO.
属于从炉顶加入焦炭的作用有D(填字母).
A.①②B.①③C.②③D.②④
在高炉炼铁中,生铁出口低于炉渣出口的原因是生铁的密度大于炉渣
(6)在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.现利用图1的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.
注:图1中的仪器甲是一种加热仪器;图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种.
①图1实验前应先检查装置的气密性.
实验时应该B(填序号)
A.先加热,再通入一氧化碳    B.先通一氧化碳后加热
②图1在反应过程中,硬质玻璃管中发生的现象是红棕色固体变黑;澄清的石灰水中现象变浑浊.

③查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是酒精喷灯(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);图l装置明显存在的不足之处是尾气没有处理.
④利用图2显示的相关信息,写出由B点固体制取Fe发生反应的化学反应方程式:FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2.

分析 (1)铜具有良好的导电性,常常用于制作电线、电缆;
(2)铝与氧气生成氧化铝,组织铝与氧气的进一步反应;
(3)由表分析可知,金属活动性越强,越不容易冶炼;反之,金属活动性顺序越弱,越容易冶炼.金属的活动性不同,则不同的金属被开发和利用的年代不同.
(4)根据氧化亚铁与水和氧气作用下生成氢氧化铁进行分析;
(5)根据高炉炼铁的原料及注意事项分析;
(6)根据已有的知识进行分析,一氧化碳是可燃性气体,与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸,根据一氧化碳还原氧化铁的现象以及实验结论分析;一氧化碳与氧化铁在解热的条件下,随着温度的升高,氧化铁中的氧逐渐失去,最后得到单质铁.

解答 解:(1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,主要是因为铜具有良好的导电性.故填:C.
(2)铝与氧气生成氧化铝,组织铝与氧气的进一步反应,所以铝具有良好的抗腐蚀性,化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3;
(3)由上表可知,因为金属活动性越强,越不容易冶炼;反之,金属活动性顺序越弱,越容易冶炼.金属的活动性不同,则不同的金属被开发和利用的年代不同;所以上表中不同的金属被开发和利用的年代不同,从化学反应的角度看,决定这一年代先后顺序的关键因素是:金属的活动性.
(4)氧化亚铁与水和氧气作用下生成氢氧化铁,化学方程式为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5)从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物,属于铁的合金;在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质,在高温条件下,生铁熔化成液体,由于生铁密度大于炉渣密度,液体生铁流至高炉底部,所以生铁出口应低于炉渣出口,
(6)①实验前应先检查装置的气密性;一氧化碳是可燃性气体,与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸.
②一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验过程中,硬质玻璃管内可以观察到红色粉末变黑.该实验中澄清石灰水中变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水.
③观察图2中的数据,当温度达到700℃时氧化铁才开始被一氧化碳还原为铁,而酒精灯的温度范围只是400~500℃,所以应该选择酒精喷灯.实验结束后的尾气中还含有未反应的一氧化碳,一氧化碳有毒,不能直接排入空气中,可以用酒精灯将其点燃,转化为二氧化碳,再排入空气中.
④B处氧化物中铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=2.4g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=1.68g,
B处氧化物中氧的质量=2.16g-1.68g=0.48g
B处氧化物中铁与氧原子个数比=$\frac{1.68g}{56}:\frac{0.48g}{16}$=1:1,所以A处氧化物的化学式为FeO.
由B点固体制取Fe发生反应的化学反应方程式为:FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2
故答案为:(1)C;(2 ) 4Al+3O2=2Al2O3;(3)B
(4)4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)混合物;D;生铁的密度大于炉渣(或炉渣的密度小于生铁);
(6)①检查装置的气密性;B;
②红棕色固体变黑;变浑浊;
③酒精喷灯;尾气没有处理(合理即给分);
④FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2

点评 本题主要考查了金属的有关知识,完成此题,可以依据已有的知识进行.解答本题要掌握炼铁的原理等方面的知识,只有这样才能对问题做出正确的判断.

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