第5章金屬與金屬礦物（復(fù)習(xí)學(xué)案2）-九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)復(fù)習(xí)學(xué)案（滬教版）（原卷版）

第5章金屬的冶煉與應(yīng)用復(fù)習(xí)學(xué)案2【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.金屬的腐蝕與防護(hù)：知道鐵腐蝕的原因；知道保護(hù)金屬避免銹蝕的措施；2.了解煉鐵和煉鋼的方法?！局R(shí)梳理】考點(diǎn)一鐵的冶煉1.常見的礦石：赤鐵礦:主要成分______；磁鐵礦:主要成分______；2.一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)：①原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2該反應(yīng)利用CO還原性（工業(yè)上可用有還原性的C、CO、H2冶煉金屬）②裝置：酒精噴燈的作用是提供高溫（如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩，金屬網(wǎng)罩可以集中火焰，提高溫度）澄清石灰水的作用：檢驗(yàn)生成的二氧化碳。③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A處B處C處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色粉末逐漸變成黑色澄清石灰水變渾濁產(chǎn)生藍(lán)色火焰化學(xué)方程式=4\*GB3④實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)開始，先通一氧化碳CO后加熱，目的是__________________________________。反應(yīng)后，先停止加熱，待玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO，目的是________________________________。（CO早出晚歸，酒精燈遲到早退）=5\*GB3⑤尾氣處理：尾氣含有一氧化碳CO，可用點(diǎn)燃方法處理，目的防止有毒的CO污染空氣。=6\*GB3⑥檢驗(yàn)生成固體是否有鐵的方法：a用磁鐵吸看是否被吸起；b加稀鹽酸（或稀硫酸）看是否有氣泡產(chǎn)生。3.工業(yè)煉鐵：原料是___________石灰石、空氣，主要設(shè)備是____。通過(guò)高爐煉得的鐵為____，仍含有少量____。相關(guān)原理：①C+O2CO2②CO2+C2CO③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（CO還原赤鐵礦）或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2（CO還原磁鐵礦）考點(diǎn)二鋼鐵的銹蝕及其防護(hù)：實(shí)驗(yàn)方案鐵生銹條件的探究ABC現(xiàn)象分析結(jié)論試管A鐵釘生銹鐵與水、氧氣同時(shí)接觸鐵生銹的條件：鐵與________同時(shí)接觸發(fā)生反應(yīng)試管B鐵釘無(wú)明顯變化鐵只與水接觸試管C鐵釘無(wú)明顯變化鐵只與氧氣接觸（注：鐵的純度，環(huán)境的溫度、濕度也是影響鐵生銹的因素，酸、氯化鈉溶液會(huì)加快鐵銹蝕）注：（1）蒸餾水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣；試管B中植物油的作用是隔絕氧氣；試管C中干燥劑具有吸水性，作用是吸收水分。（2）鐵生銹是緩慢氧化，鐵銹呈紅棕色，其主要成分是Fe2O3，結(jié)構(gòu)疏松，不能阻礙里面的鐵繼續(xù)氧化。（3）鋁比鐵活潑，卻比鐵耐腐蝕的原因：鋁常溫下與空氣中氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜。2.防止鐵生銹的原理：隔絕空氣（或氧氣）和水3.常見的防銹措施：①保持鐵制品表面潔凈、干燥；②表面覆蓋一層保護(hù)膜：如刷油漆、涂油、燒制搪瓷、烤藍(lán)、鍍耐腐蝕的金屬如鉻等；③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成耐腐蝕的合金，如不銹鋼。4.保護(hù)金屬資源的途徑：①防止金屬的腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計(jì)劃、合理的開采礦物，嚴(yán)禁亂采濫挖；=4\*GB3④尋找金屬的代用品；（金屬回收利用的意義：節(jié)約金屬資源和能源，減少環(huán)境的污染）【基礎(chǔ)鞏固】1．（2021·福建·中考）鋼鐵是應(yīng)用廣泛的金屬材料。(1)英國(guó)學(xué)者R·坦普爾論證了我國(guó)古代冶鐵技術(shù)世界第一。早在公元前4世紀(jì)，中國(guó)已廣泛利用鐵礦石與木炭生產(chǎn)生鐵，并加入“黑土”以降低生鐵的熔化溫度；公元前2世紀(jì)，中國(guó)人發(fā)明了“充氧”等煉鋼法。①“黑土”含有磷酸鐵(FePO4)，其中磷元素的化合價(jià)為______________。②生鐵生產(chǎn)過(guò)程中，一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。③煉鋼中“充氧”的目的是降低生鐵中的______________，獲得性能更好的鋼。(2)對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理，使其表面生成一層致密的氧化膜，能有效防止鋼鐵銹蝕。①“發(fā)藍(lán)”過(guò)程發(fā)生了______________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。②致密氧化膜能防止鋼鐵銹蝕的原因是__________________________。2．（2022·福建泉州·二模）金屬的銹蝕和防護(hù)是科研的重要課題。(1)三星堆遺址出土的銅器已銹蝕。①圖甲是銅在元素周期表中的信息，銅的相對(duì)原子質(zhì)量是________________。②圖乙是銅原子結(jié)構(gòu)示意圖，則x的值為________________。③用稀鹽酸除銅銹【主要成分為Cu2（OH）2CO3】，反應(yīng)生成氯化銅和兩種氧化物，其化學(xué)方程式為________________。(2)圖丙是用鋼絲棉驗(yàn)證鐵生銹條件的裝置。一段時(shí)間后，觀察到a處銹跡斑斑，b處無(wú)明顯現(xiàn)象，c處出現(xiàn)少量銹跡。①還可觀察到U形管左側(cè)液面________________（填“高于”或“低于”）右側(cè)。②為了避免在c處出現(xiàn)銹跡，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案是________________。(3)依據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出防止金屬制品銹蝕的一種做法：________________。3．（2021·福建福州）探秘中國(guó)古代冶煉技術(shù)。(1)熔礦結(jié)銀①采礦

礁砂的主要成分為硫化銀，可用于煉銀。礁砂屬于___________(填“純凈物”或“混合物”)。②冶煉

礁砂周圍堆架木炭，點(diǎn)燃后鼓風(fēng)至火候足夠，可熔化成鉛銀團(tuán)塊。鉛銀團(tuán)塊_____(填“屬于”或“不屬于”)合金?！岸鸭堋毙问娇墒鼓咎砍浞秩紵蚴莀_________________。③分銀

在分金爐中熔化團(tuán)塊，鉛熔化滲入爐灰中，銀則留在上層，說(shuō)明銀的熔點(diǎn)比鉛____(填“高”或“低”)。(2)煉鐵成鋼①冶鐵

將鐵礦石與煤炭進(jìn)行熔煉，流出的鐵水冷凝后即為生鐵。寫出磁鐵礦(主要含四氧化三鐵)與炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。②煉鋼

將生鐵高溫下反復(fù)捶打可得到鋼，根據(jù)下表信息，分析煉鋼的主要原理是__________________。生鐵鋼含碳量%4．金屬在生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。(1)耐候鋼因有一層致密的FeOOH，耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2-5倍，常用于集裝箱、橋梁、塔架。FeOOH中鐵元素化合價(jià)是______。(2)內(nèi)類變質(zhì)過(guò)程中其酸性會(huì)逐漸減弱。我國(guó)研究員在自潔性金屬餐具研究取得進(jìn)展。如圖是相同溫度下在304不銹鋼和304-Cu不銹鋼餐盤中冷鮮肉pH變化，保鮮效果更好的是______（選填“304”或“304-Cu”）不銹鋼餐盤。(3)小明將一把嶄新鐵質(zhì)小刀伸入硫酸銅溶液中，取出后發(fā)現(xiàn)刀片表面變紅，請(qǐng)用簡(jiǎn)單方法證明刀片上紅色物質(zhì)是銅而不是鐵銹，你的實(shí)驗(yàn)方法是______。（寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論）(4)①小明用如圖裝置模擬煉鐵，該裝置存在的隱患是______。請(qǐng)寫出裝置A中玻璃管內(nèi)反應(yīng)化學(xué)方程式__________________________________。②工業(yè)煉鐵獲得1500℃以上的鐵水，在澆灌鑄造前會(huì)保存在高溫爐中（起保溫杯作用），并在鐵水上加蓋一層覆蓋劑，覆蓋劑可以起到保溫和______的作用。5．被國(guó)外友人稱作“新四大發(fā)明之一”的高鐵，大方便人們的出行。(1)圖中標(biāo)示的物質(zhì)中為金屬材料的是_____(填序號(hào))，動(dòng)車電路中的導(dǎo)線大多選用銅制造的，這是利用了銅的延展性和_____性。(2)動(dòng)車表面噴漆主要是為了防止外殼生銹，其原理是_________。(3)修建鐵路所需的大量鋼鐵是以鐵礦石為主要原料冶煉而得。寫出一氧化碳和赤鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式：____________________________。(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是高鐵列車上常用的一種“綠色環(huán)保高效”消毒劑，其中高鐵酸鈉中鐵元素化合價(jià)為__________。6．（2022·福建廈門）某興趣小組開展“鐵的氧化反應(yīng)”相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)?！咎骄?】探究鐵絲燃燒與氧氣濃度的關(guān)系。在其他條件相同的情況下，取0.38mm粗的鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、65%、60%、55%的氧氣中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。V（O2）%實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象90%燃燒劇烈，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，效果好70%燃燒比90%的弱，燃燒時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)成功65%燃燒比70%的弱，燃燒時(shí)間比70%的短，實(shí)驗(yàn)成功60%燃燒比65%的弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)成功55%難以燃燒，只是發(fā)紅(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要在瓶底留少量的水，目的是______。(2)欲用排水法收集一定體積分?jǐn)?shù)的氧氣。若集氣瓶容積為250mL，收集前集氣瓶中留有125mL水（其余為空氣），蓋上玻璃片后倒立于水槽中，排完集氣瓶中的水后，收集的氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是______（氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)以20%進(jìn)行近似計(jì)算；收集后集氣瓶中殘留的少量水體積忽略不計(jì)）。(3)結(jié)合本探究，可得出鐵絲燃燒劇烈程度與氧氣濃度的關(guān)系是______，對(duì)燃燒條件的新認(rèn)識(shí)是______。【探究2】探究鐵制品銹蝕的影響因素。已知鐵制品通常含碳約2%。按圖1所示裝置，在廣口瓶①、②、③中加入藥品，采集數(shù)據(jù)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)變化如圖2。(4)鐵制品銹蝕是緩慢氧化的過(guò)程，是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果。請(qǐng)結(jié)合圖2，說(shuō)明其依據(jù)：______。(5)實(shí)驗(yàn)開始至約300s內(nèi)，對(duì)比廣口瓶②，③中氧氣體積分?jǐn)?shù)的變化，可以得出的結(jié)論是______。(6)實(shí)驗(yàn)前需將鐵粉、活性炭粉及食鹽混合均勻并密封分裝，密封的目的是______。(7)欲探究純鐵粉與含少量碳的鐵粉的銹蝕快慢，現(xiàn)用廣口瓶④、⑤連接以上數(shù)據(jù)采集器，在其他條件相同的情況下完成實(shí)驗(yàn)，則在兩個(gè)廣口瓶中應(yīng)分別裝入的藥品及用量：廣口瓶④______；廣口瓶⑤______?！就卣固嵘?．（2018·福建廈門節(jié)選·）某研究小組對(duì)鐵制品銹蝕后鐵銹的成分相關(guān)問題進(jìn)行探究：若鐵銹成分為FexOy·nH2O,用下圖所示裝置(夾持儀器已省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(每步反應(yīng)和吸收均完全)。FexOy·nH2O受熱容易分解產(chǎn)生水蒸氣。無(wú)水硫酸銅能吸收水而變藍(lán),堿石灰既能吸收水也能吸收CO2。(1)指出上圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷__________________________