中考化學同步測控優(yōu)化訓練 第八單元課題3 金屬資源的回收和防護
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1、課題3 金屬資源的回收和防護 5分鐘訓練(預習類訓練,可用于課前) 1.寫出下列金屬制品防銹的方法: 自行車鋼圈________________________;鐵水桶________________________; 自來水管__________________________;鐵塔__________________________; 金屬窗____________________________________;家用電線________________________。 解析:本題考查常見金屬的防銹方法。 答案:噴鍍(涂油層) 鍍鋅 油漆 噴漆 噴漆 皮包或漆包
2、 2.金屬材料包括,________________________。廢金屬包括_______________________。 答案:純金屬與合金 金屬廢棄物或銹蝕的金屬材料 3.由于廢金屬不但造成____________,還會造成____________,所以對廢金屬必須進行____________和____________。 解析:廢舊金屬可以回收利用,能夠節(jié)約金屬資源。 答案:浪費 環(huán)境污染 回收 利用 4.銅在潮濕的空氣中生銹,生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],寫出反應的化學方程式:________________________________________
3、____________________。 解析:本題是信息給予題型。根據(jù)所給的條件,銅生銹反應的反應物應該是水、二氧化碳和單質(zhì)銅。 答案:2Cu+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3 10分鐘訓練(強化類訓練,可用于課中) 1.通常情況下,下列物質(zhì)中,顏色不一致的是( ) A.氫氣、氧氣、甲烷、一氧化碳 B.四氧化三鐵、二氧化錳、氧化銅 C.純鐵片、鋁片、鎂片 D.硫酸銅溶液、氯化亞鐵溶液、硫酸亞鐵溶液 解析:A項中均為無色氣體;B項中都是黑色固體;C項中都是銀白色固體;D項中硫酸銅溶液呈藍色,氯化亞鐵溶液、硫酸亞鐵溶液都是淺綠色。 答案:D 2.光亮的鐵
4、在下列情況下最易生銹的是( ) 解析:同時存在空氣和水,是金屬腐蝕的基本條件,二者缺少其一,腐蝕都很緩慢。 答案:B 3.下列地區(qū)金屬相對容易生銹的是( ) A.上海 B.青島 C.吐魯番盆地 D.海南島 解析:生銹的條件是有水和空氣。吐魯番盆地最干燥;海南島最溫暖潮濕。 答案:D 4.(2020福建福州中考,10) 鐵和鈦是生活、生產(chǎn)中的重要金屬,下列說法不正確的是( ) A.鐵在潮濕的空氣中能形成致密的氧化物保護膜 B.鈦合金可用于制作船舶 C.人體中的鐵元素主要
5、存在于血液中 D.鈦合金可用于制造人造骨 解析:鐵不能形成致密保護膜,易于腐蝕,鐵形成的氧化物保護膜很疏松,無法保護內(nèi)部金屬不被氧化腐蝕。 答案:A 5.(2020廣東茂名中考,7) 下列各種“鐵”中,最容易生銹的是( ) A.表面噴有漆的鐵 B.裝液態(tài)氮氣的鐵容器 C.潮濕空氣中的鐵管 D.沉沒在機油中的鐵制零件 解析:A項表面噴有漆的鐵,由于隔絕了空氣和水,很難生銹;B項由于鐵和氮氣不反應,故也很難生銹;C項在潮濕的空氣中有水和氧氣,具備生銹的條件,容易生銹;D項沉沒在機油中
6、的鐵制零件很難生銹。 答案:C 6.據(jù)估計,全世界每年因金屬的腐蝕造成的財產(chǎn)損失數(shù)以億元計,因此防止金屬的腐蝕是化學工作者的一項重要工作。下列金屬的防銹措施中,其原因解釋正確的是( ) A.金屬表面鍍上鍍層——隔絕了內(nèi)部金屬與空氣和水的接觸 B.金屬表面涂油——改變了金屬內(nèi)部結(jié)構,增強了金屬本身的穩(wěn)定性 C.金屬加上鍍層——改變了金屬內(nèi)部結(jié)構,增強了金屬本身的穩(wěn)定性 D.普通鋼鐵制成不銹鋼——隔絕了內(nèi)部金屬與空氣和水的接觸 解析:B項中金屬表面涂油并沒有改變金屬內(nèi)部結(jié)構;金屬加上鍍層,只是隔絕了空氣與金屬的接觸,并沒有改變金屬內(nèi)部結(jié)構;普通鋼鐵制成不銹鋼,則降低了鋼鐵中的
7、含碳量,改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構。 答案:A 7.氫氣、碳、一氧化碳共同的化學性質(zhì)是在常溫下性質(zhì)都穩(wěn)定,高溫條件下都具有___________性,寫一個顯示此性質(zhì)但不屬于置換反應的化學方程式________________________________。該反應也是氧化還原反應,其中____________被還原,____________是還原劑,____________發(fā)生氧化反應,____________具有氧化性。 答案:還原 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 Fe2O3 CO CO Fe2O3 30分鐘訓練(鞏固類訓練,可用于課后) 1.鐵釘在下列情況下最不容易生銹的
8、是( ) A.汽油中 B.鹽溶液中 C.稀硫酸中 D.空氣中 解析:汽油可以有效的隔絕空氣;鹽溶液中有溶解的空氣,易使鐵生銹;稀硫酸可以腐蝕金屬鐵;空氣中存在大量水分和氧氣,可以使鐵釘腐蝕。 答案:A 2.公元2世紀,我國古代煉丹家魏伯陽著有《周易參同契》,這是世界上最早的一部煉丹專著,書中描寫道:“金入于猛火,色不奪精光。”這是指金的性質(zhì)在加熱條件下( ) A.易氧化 B.易還原 C.很穩(wěn)定 D.很活潑
9、 解析:“入于猛火”卻“色不奪精光”,是指黃金顏色沒有發(fā)生變化。說明黃金性質(zhì)穩(wěn)定。 答案:C 3.為了初步確定某種鐵礦石的種類,取該鐵礦石用鹽酸溶解,有氣體放出,這種鐵礦石的名稱是( ) A.磁鐵礦 B.赤鐵礦 C.菱鐵礦 D.大理石 解析:能與鹽酸反應,產(chǎn)生氣體的含鐵礦石,只有菱鐵礦。 答案:C 4.下列關于金屬資源的說法中,不正確的是( ) A.自然界中除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在 B.自然界中的金屬資源是取之不盡的 C.防治金屬銹蝕
10、﹑回收利用廢舊金屬可以保護金屬資源和環(huán)境 D.合理開發(fā)礦物﹑尋找金屬代用品是保護金屬資源的有效途徑 解析:在金屬活動順序表中,金、銀等金屬的活動性極弱,在常溫或高溫時不與氧氣反應,它們以單質(zhì)形式存在于地殼中,故A項正確。 礦物的貯存有限,而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的貯藏量,并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度,有人估計一些礦物可供開采的年限為:銀 16年;錫 17年;金 26年;鉛 26年;鋅 27年;銅 42年;鐵 195年;鋁 257年。故B項錯誤。 每年因腐蝕而報廢的金屬材料相當于年產(chǎn)量的20%—40%,所以防止金屬腐蝕可以保護金屬。廢舊電池中含有汞等重金屬,如果
11、將廢舊電池任意丟棄,汞等重金屬滲出會造成地下水和土壤的污染,威脅人類健康。如果將汞等重金屬回收利用,不僅可以節(jié)約金屬資源,還可以減少對環(huán)境的污染,故C項正確。 隨著科學技術的發(fā)展,新材料層出不窮,如用塑料袋來代替鋼等,可以減少金屬的使用,故D項正確。 答案:B 5.下列環(huán)境中的金屬最容易生銹的是( ) A.干燥的空氣中 B.浸沒在水中 C.干燥不透氣的土壤中 D.潮濕的酸性土壤中 解析:金屬生銹的條件是有充足的空氣和水分。 答案:D 6.兩同學為探究鐵生銹的
12、條件,一個將一根干燥的鐵絲彎成圖一所示的形狀,并將其兩端分別插入盛有水的燒杯甲中和盛有植物油的燒杯乙中,放置一星期后,觀察鐵絲A、B、C三處表面發(fā)生的變化,你認為何處鐵銹最明顯?為什么?______________________________。 另一同學采用圖二裝置,放置三個星期后,他能觀察到的除了鐵絲表面變化外,還有的現(xiàn)象是________________________。由此現(xiàn)象你得到了哪些結(jié)論?___________________________ __________________________________________________________________
13、_____________。 解析:金屬生銹的條件是水分和空氣,分析時主要考慮是否具備上述條件。金屬生銹時消耗空氣中的氧氣,壓強降低,使導管中的液面上升。 答案:A處 因為此處既接觸空氣又接觸水 導管中液面上升,高于水的平面 鐵生銹要具備兩個條件:與水接觸,與氧氣接觸 7.小林同學發(fā)現(xiàn)銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質(zhì),通過化學學習知道該物質(zhì)為銅銹,俗稱“銅綠”,主要成分是Cu2(OH)2CO3。 提出問題:銅是在什么條件下銹蝕的?小林對此進行了探究。 猜想:根據(jù)銅銹的化學式,猜想銅生銹可能是銅與水、____________、____________共同作用的結(jié)果。 探究:
14、 借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗,小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如右圖所示: (1)實驗較長時間后,發(fā)現(xiàn)____________ (填字母編號)試管中的光亮銅片最先生銹。 (2)從優(yōu)化實驗的角度考慮,A實驗是多余的,他只考慮了水這個單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外,還有的另外一種物質(zhì)為____________。 (3)D試管中除光亮銅片外,還有的另外兩種物質(zhì)為____________;從D試管的實驗中,獲得的結(jié)論是__________________________________________________________。 評價與改進:我認為小林設計的“銅片銹蝕條
15、件的探究”實驗不夠完善,要得出正確結(jié)論,還要補充的一個實驗是(可圖示) ________________________________________________。 反思與小結(jié):通過“銅片銹蝕條件的探究”實驗,我獲得的啟示是____________________。 解析:是否存在氧氣和水,是普通金屬能否銹蝕的關鍵。圍繞金屬銹蝕的兩個基本要素:氧氣和水。設置實驗時一定要注意隔絕氧氣(可采用植物油油封、蒸餾水去氧、密封隔絕空氣、涂上油膜等方式),然后設置一組既有水分又有氧氣的實驗條件。對于銅而言,生銹的關鍵要素是水、二氧化碳和氧氣。所以在進行實驗設置時,考慮這三個要素是關鍵。如果缺乏任
16、何一個要素,生銹是很困難的。故我們圍繞這三個要素進行組合實驗條件,進行對比實驗組的設置。 答案:O2 CO2(或名稱,下同) (1)B (2)CO2(或O2) (3)CO2和O2 水是銅生銹的必要條件之一(或缺少水這個條件,銅不能生銹) 取一支試管,放入一塊光亮銅片,加入少量蒸餾水浸沒部分銅片,充入O2(或CO2)后,塞緊橡皮塞,放置對比觀察(或用右圖表示) 從實驗可知,銅比較難生銹 8.(2020安徽新課改區(qū)中考,15) 銅陵被譽為我國的“銅都”。右圖是銅陵銅工藝品中著名的四喜娃娃。小明找到了分別用純銅、青銅(Cu、Sn合金)兩種材料制作的四喜娃娃及用于實驗的純銅片和青
17、銅片。 (1)怎樣用化學方法區(qū)分這兩種四喜娃娃? 區(qū)分純銅和青銅的實驗方法是:________________________________________________。 (2)四喜娃娃為什么生銹了? 通過查閱資料得知,金屬銅長時間放置在空氣中,能夠和空氣中氧氣等物質(zhì)發(fā)生化學反應,生成銅綠〔Cu2(OH)2CO3〕。請你根據(jù)銅綠的組成推斷,銅變成銅綠時,空氣中的O2、____________、____________(填化學式)參加了反應。 (3)哪種四喜娃娃更容易生銹? 小明發(fā)現(xiàn)從不同地點收集到的兩個四喜娃娃中,青銅娃娃身上的銹斑比純銅的多,他據(jù)此得出結(jié)論:青銅比純銅更
18、容易生銹。 他的這種推理方法是否科學?____________。 請說出理由:____________________________________________________________。 (4)青銅四喜娃娃的銅綠中為什么會有褐色的銹斑? 由于有的青銅中含雜質(zhì)較多,尤其是含鐵,故在銅綠間還會有斑駁的、呈褐色的氧化鐵?,F(xiàn)有一些這種含褐色的銹斑粉末,請你設計實驗證明銹斑粉末中含有鐵元素。 解析:青銅中含有活潑金屬錫等,能夠與稀酸反應生成氫氣,而純銅則不能。青銅屬于合金,合金比純金屬更容易生銹,在水、二氧化碳和氧氣(空氣)作用下,青銅容易產(chǎn)生銅綠,而純銅不易于生銹。 答案:(
19、1)在青銅和純銅片上分別滴加稀鹽酸 (2)H2O CO2 (3)不科學 因為兩種四喜娃娃未在同等條件(時間、環(huán)境等)下進行比較 (4)將CO通入盛有銹斑粉末的玻璃管中,加熱,反應后取出管內(nèi)物質(zhì),用磁鐵懸吸,有固體附著,證明銹斑粉末中含鐵元素(其他合理答案均可也) 9.小強家的電線晚上出了問題,幾個電燈忽亮忽滅,忽明忽暗,爸爸說一定是電路中有接觸不良的地方,他用干燥的木棍輕輕撥動屋檐下的電線,幾經(jīng)周折,才恢復了正常。 第二天,小強幫電工師傅一起查找線路故障,他們檢查了電線的每一部位,直到檢查到一處銅線和鋁線的接頭處才發(fā)現(xiàn)了問題。他們發(fā)現(xiàn)上面“長滿了灰色、綠色的粉末”。師傅說
20、:“鋁、銅的接頭處易生銹,問題往往出在這些地方?!毙娐犃税胄虐胍桑謾z查一遍,確實是鋁銅接口處生了銹,而鋁鋁接頭處及銅銅接頭處都沒有生銹,這是必然還是偶然原因造成的?只有鋁銅接頭處易生銹嗎?不同金屬的接頭處都易于生銹嗎? 小強想通過實驗弄明白這些問題。他找來了銅絲、鋁絲、鐵絲和鋅條,想模仿自然條件下,研究較長時間后導線接頭處的生銹情況。 請你和小強一起完成下列問題: (1)怎樣設計這個實驗?請寫出實驗步驟和操作方法。 (2)通過幾個月的觀察,若得出“只要是不同種金屬相連接,就比同種金屬相連接容易生銹”的結(jié)論,那么上面所設計的實驗在幾個月后出現(xiàn)的現(xiàn)象應分別是什么? (3)為了
21、避免類似小強家斷電現(xiàn)象的發(fā)生,安裝民用線路時請你給電工師傅提出建議。 (4)在你學習和生活中接觸到的用品中,還有類似現(xiàn)象發(fā)生嗎?(舉一例即可) 解析:在該題目中,通過閱讀題目,可篩選出有關提示信息即:“不同金屬的接口處,易于生銹?!睋?jù)此進行對比實驗設計:讓不同種金屬相連接,同種金屬相連接,必須放置在相同的條件下,比較現(xiàn)象的不同,從而驗證假設中的相關結(jié)論。本題的關鍵是“設置相同條件下不同組合產(chǎn)生的現(xiàn)象不同”。本題處理的關鍵是牢牢把握關鍵字“不同金屬相連接處容易生銹”。設計實驗時應該構造不同金屬組合和“處于相同條件下”這一關鍵字眼。然后通過比較證明上述結(jié)論。 答案:(1)將四種不同金屬兩兩相
22、連,同種金屬與同種金屬間也相連,共組合成10組導線接頭。把它們共同放置在室外某處,經(jīng)過一段時間的風吹雨淋之后,再觀察它們生銹的情況 (2)幾個月后出現(xiàn)的現(xiàn)象應分別是:不同種金屬的接口處銹蝕比較嚴重,同種金屬的接口處幾乎沒有銹蝕 (3)盡量減少電路中不同種金屬導線相連接,并且盡量不讓導線暴露在風雨中 (4)銅螺母擰在鐵螺釘上,鐵螺釘易于生銹 10.(2020江蘇徐州中考,28) 我國鐵礦石資源比較豐富,2000年,鋼鐵年總產(chǎn)量就已達到1.27億噸,成為世界鋼鐵大國。某鋼鐵廠日產(chǎn)含3%雜質(zhì)的生鐵2 240 t,則需要含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦多少噸? 解答:設需要含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦質(zhì)量為x, Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 x×80% 2 240 t×(1-3%) 答:需要含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦3 880 t。
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