第三节金属的冶炼与防护一、单选题(本大题共7小题，共14．0分)1．我国“南天顺”打捞平台抵达广东海域，正式启动了明代古沉船“南澳Ⅰ号”第三轮大规模水下考古，从晚明沉船中打捞出大量精美瓷器、青铜器和铁器等文物．则下列认识中正确的是（）A．古代瓷器属于金属材料B．铁制文物上的铁锈主要成分是四氧化三铁C．青铜器文物上的铜绿中铜离子表示为Cu2+D．青花瓷的着色剂中钴元素符号为CO2．下列关于资源、能源的叙述正确的是（）A．空气是一种宝贵的资源，其中氮气的体积分数约占21%B．陆地淡水约占全球水储量的2．53%，海水淡化目前可以作为应对淡水短缺的重要途径C．人们正在利用和开发的其他能源有乙醇、可燃冰和太阳能等D．人类每年从自然界提取量最大的金属是铁，防止铁腐蚀是保护它的有效途径之一3．下列有关金属或金属材料的说法中正确的是（）A．自然界的金属通常以单质形式存在B．合金中一定含有两种或两种以上的金属C．生铁和钢都是铁的合金D．真金不怕火炼是因为黄金的熔点很高4．为建设“美丽中国”，下列说法错误的是（）A．电动汽车代替燃油汽车可减少大气污染B．工业废水直接灌溉农田可节约用水C．推广使用太阳能、风能，有利于减缓温室效应D．回收利用废旧金属可以保护金属资源5．化学与生活、生产密切相关。
下列有关做法不正确的是（）A．降低水的硬度，生活中可采用煮沸的方法B．为防止自行车链条生锈，可采用涂油的方法C．缺钙可能会导致骨骼畸形，需要经常补充金属钙D．为了提高金属铜的硬度，可加入锌制成黄铜合金6．化学是一个五彩斑斓的世界。
下列实验现象描述正确的是（）A．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾C．一氧化碳通过灼热的氧化铁，固体由红色变为黑色D．打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝丝表面有铜出现7．某同学对所学部分化学知识归纳如下，其中有错误的一组是（）A、物质的分离B、物质的鉴别淡化海水一蒸馏石油炼制一蒸发氧气、一氧化碳、二氧化碳--燃着的木条氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种固体--水C、物质的转化D、化学与生活硬水转化为软水-过滤红糖变白糖-活性炭吸附防治铁生锈--刷油漆使煤燃烧更旺--把煤做成蜂窝状A．A B．B C．C D．D二、填空题(本大题共5小题，共5．0分)8．工业炼铁的原理是：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2，该反应的还原剂是______。
9．人类的生活和生产都离不开金属。
（1）下列矿石的主要成分属于氧化物的是______（填序号）。
（2）铁是应用最为广泛的金属。
赤铁矿其主要成分为氧化铁，则氧化铁中铁元素的质量分数为______。
（3）铜和铁一样也容易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，是铜与空气中的氧气、水和______（填化学式）共同作用的结果。
为防止金属制品铁锈蚀，通常采取的措施是______（写一条）。
10．月饼中常见“双吸剂”，主要成分是铁粉。
其防腐原理是______。
11．铁生锈是铁与______反应，去除铁锈可以用稀盐酸，反应的化学方程式为______。
12．如图为实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。
请回答下列问题：（1）请写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式______，硬质玻璃管里的现象为______，产物二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学反应方程式______。
（2）尾气需要用酒精灯点燃的原因______。
三、简答题(本大题共3小题，共15．0分)13．金属和化石燃料等都是宝贵的自然资源，需要珍惜。
请回答下列问题：（1）防止金属生锈是保护金属资源的有效途径，除此之外，还有哪些途径？（2）燃料充分燃烧可节约化石燃料。
请指出哪些因素能使燃料充分燃烧？14．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。
帮助他们完成下列问题：（1）实验时，装置A中先进行的是______（填“加热”或“通一会儿CO”）；反应后玻璃管中固体的质量比原来固体质量______（填“增多”或“减少”或“不变”）。
（2）同学们对“一氧化碳能否使澄清石灰水变浑浊”产生了疑问，他们对A装置进行改进：在装氧化铁的玻璃管前，先通过一个装有澄清石灰水的装置，观察澄清石灰水变化，老师认为他们的设计没有必要，原因是______。
（3）装置B的方框中连接的是装置C，装置C能够吸收多余的二氧化碳，导管接口的连接顺序为：a→______。
（4）因为______，所以应该进行尾气处理，处理的方法是______（一种方法即可）。
15．如图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。
（1）实验时应该先通一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯，其原因是______。
（2）该实验进行过程中可以观察到硬质玻璃管中的现象为______，写出反应的化学方程式______。
（3）证明反应产物有CO 2生成的实验现象是______，其反应的化学方程式为______。
（4）实验装置的最右端导管口处放一燃着的酒精灯，其作用是______。
四、探究题(本大题共3小题，共30．0分)16．小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，转置如图所示。
观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL ，当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。
记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
序号样品量筒起始读数/mL 量筒最终读数/mL 所需时间/min 1 1g 铁粉、0．2g 碳和10滴水100 70 约120 2 1g 铁粉、0．2g 碳，10滴水和少量NaCl100 70 约70 3 ______（1）实验①和②说明NaCl 可以______（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（2）实物开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是______（填“放热”或“吸热”）过程。
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是______。
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是______%（保留3位有效数字）。
（若正确回答下列问题可得4分，但总分不超过60分。
）学习金属的化学性质后，小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示。
回答下列问题：（1）ab段发生反应较缓慢的原因是______。
cd段压强变化的主要原因是______。
（2）bc段发生反应的化学方程式是______。
17．金属材料在生产、生活中有广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。
（一）铁的应用和防护（1）常州地铁的轨道主要材料是铁合金制作的，其硬度比纯铁______。
（2）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______等物质发生化学反应的结果。
（3）为防止铁生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，烤蓝是用化学方法在铁表面生成层致密的四氧化三铁（Fe3O4）保护膜。
烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应，生成四氧化三铁和一种单质气体，写出该反应的化学反应方程式：______。
（二）铁的冶炼我国劳动人民在春秋战国时期就会治铁炼钢，实验室模拟炼铁实验装置如下图所示。
（1）实验时，应先注水片刻后再加热的目的是______。
（2）实验过程中，硬质玻璃管中发生的化学方程式为______。
（3）有同学提出黑色粉末中还可能含有Fe3O4．已知：Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成；Fe3+遇到硫氯化钾溶液显血红色。
为证明黑色粉末成份，该同学取少量样品于烧杯中，加过量稀H2SO4，充分反应后，滴加少量硫氰化钾，证明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的现象是______。
（4）若取16g氧化铁粉末进行实验，反应一段时间后，经检测剩余黑色固体成份是Fe 和Fe3O4，称量固体的质量为X，则X的范围为______。
18．根据如图所示实验回答问题：（1）实验A说明二氧化碳溶于水的现象是______。
（2）实验B是探究铁生锈条件的实验，通过观察①③两支试管中铁丝的变化，可得出铁______实验结论，通过观察______（填序号）两支试管中铁丝的变化，可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论。
（3）实验C中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧，此现象说明燃烧的条件之一是______。
若只用大小相同的滤纸片也能达到同样的实验目的，滤纸片的摆放方法是______。
第三节金属的冶炼与防护【答案】1. C2. D3. C4. B5. C6. C7. C8. CO9. AC 70% CO2保持表面的洁净和干燥，表面覆盖保护膜，制成合金等10. 铁生锈消耗氧气和水11. 氧气和水 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O12. 3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2红色粉末慢慢变成黑色 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 尾气中含有有毒的一氧化碳，直接排放到空气中会造成空气污染13. 解：（1）保护金属资源的有效途径有：防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物，以及寻找金属代用品等；（2）燃料充分燃烧的通常要考虑的两点是：燃烧时要有足够的空气，燃料与空气有足够大的面积。
故答案为：（1）回收利用废旧金属；寻找金属代用品等；（2）有足够多的空气；燃料与空气有足够大的接触面积等。
14. 通一会儿CO 减少实验开始已经通入一会儿一氧化碳，那时就可以观察到澄清石灰水变化情况 b 一氧化碳有毒会污染空气在a处（或者c处，不指出具体位置不得分）放一个燃着的酒精灯（或用气球收集或用排水法收集）。
15. 排除空气，防止爆炸红色粉末变黑 3CO+Fe2O3═3CO2+2Fe 澄清石灰水变浑浊 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 点燃尾气，防止大气污染16. 1g铁粉、10滴水加快放热 Fe2O3•xH2O 20.5 氧化铝和稀盐酸反应气体温度降低2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑17. 大氧气、水 3Fe+4H2O═Fe3O4+4H2排除装置中的空气，防止出现爆炸 Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2溶液中有气泡产生，且溶液变为血红色 11.2g＜X＜15.5g18. 瓶子变瘪铁生锈需与水接触②③温度达到可燃物的着火点滤纸片距离酒精灯加热的位置一近、一远【解析】1.解：A、无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，A不正确；B、铁锈的主要成分是三氧化二铁，B不正确；C、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，铜元素呈+2价，铜绿中含有铜离子，C正确；D、钴的元素符号为Co，D不正确；故选：C。