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(共64张PPT)
第八单元　金属和金属材料
知识点26　金属材料、金属的物理性质与用途
知识点27　金属的冶炼
知识点28　金属的锈蚀与防护
知识点29　金属的化学性质
知识点30　金属活动性顺序及其应用
教材实验8　一氧化碳还原氧化铁
教材实验9　铁制品锈蚀条件的探究
知识点26　金属材料、金属的物理性质与用途
教材知识建构
电　
热　
紫红色　
黄色　
液体　
金属特性
混合物　
大　
低　
强(好)　
2%~4.3%
0.03%~2%　
强(非常好)
教材素材变式
1
[人教8.1习题1]在如图台灯所标识的各部件中,不属于金属材料的是(　　)
A.①铁螺丝钉
B.②铝箔反光片
C.③铜插头
D.④玻璃灯管
D
2
3
4
5
6
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2
[科粤6.1习题1,2023抚顺新抚区三模]下列性质属于金属共性的是(　　)
A.硬度大　　　　　　 B.银白色的固体
C.延展性都很差 D.能够导电、导热
解析
金属硬度差异较大,不是金属的共性,如钠的硬度小,A错误;不是所有的金属都是银白色的固体,如铜呈紫红色,B错误;金属延展性都很好,不是都很差,C错误;金属能够导电、导热,属于金属共性,D正确。
D
1
3
4
5
6
教材素材变式
3
[科粤6.3习题3]第24届冬奥会于2022年2月在北京顺利举行,很多场馆建设用到了大量钢材。下列关于钢的说法错误的是(　　)
A.钢是一种铁合金
B.钢的许多性能优于生铁
C.钢的含碳量高于生铁
D.钢是一种混合物
解析
生铁与钢都是铁的合金,都属于混合物,钢的许多性能优于生铁,主要原因是含碳量不同,生铁含碳量为
2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%。因此C说法错误。
C
1
2
4
5
6
教材素材变式
4
[人教8.1图8-3]金属的物理性质有共性也有个性,下列金属物品在使用时所利用的性质对应正确的是(　　)
解析
将铝制成铝箔,利用了铝的延展性,A正确;一般用黄铜制军号,主要利用了黄铜有光泽,硬度大,不易变形,不易生锈,B错误;一般用铜丝制导线,主要利用了铜的导电性,C错误;用铁壶烧水主要利用了铁的导热性,D错误。
A
1
2
3
5
6
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5
[人教8.1习题2,科粤6.1习题5,沪教5.1习题8,2023涟源一模]北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中运用了大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A.金属钨可用于制灯丝利用了其硬度高的特点
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
解析
金属钨可用于制灯丝利用了其熔点高的特点,A错误;钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等,B正确;金属单质在常温下不都是固体,如汞是液体,C错误;合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金中可能含有非金属元素,D错误。
B
1
2
3
4
6
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6
[人教8.1习题2、科粤练习题(六)习题2,2023石家庄42中期末]下列关于合金与纯金属性能的相关说法错误的是(　　)
A.合金的抗腐蚀性能比纯金属强
B.纯金属的熔点比合金的熔点低
C.合金的硬度比纯金属的硬度高
D.在生活中合金比纯金属应用更广泛
解析
合金的熔点比组成合金的纯金属的熔点更低,硬度和强度更高,抗腐蚀性更好,A正确;B错误;C正确;在生活中合金比纯金属应用更广泛,D正确。
B
1
2
3
4
5
知识点27　金属的冶炼
教材知识建构
单质　
化合物　
Fe2O3　
Fe3O4　
焦炭
3CO+Fe2O32Fe+3CO2　
生铁
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1
[人教8.3图8-21,沪教5.2图5-11,科粤6.3图6-11,2023邢台开元中学期末]下列关于工业炼铁的叙述中,错误的是(　　)
A.使用的设备是高炉
B.主要原料为铁矿石、石灰石、焦炭和热空气等
C.主要原理是:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
D.主要产物为生铁
解析
工业炼铁是在高温的条件下,用一氧化碳来还原氧化铁,生成铁和二氧化碳,化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
C
2
3
4
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2
[人教8.3图8-17,沪教5.2图5-8,科粤6.3习题4]用下列矿石冶炼金属时,排放的废气容易引起酸雨的是(　　)
A.辉铜矿(主要成分Cu2S)
B.赤铁矿(主要成分Fe2O3)
C.磁铁矿(主要成分Fe3O4)
D.铝土矿(主要成分Al2O3)
解析
酸雨的形成主要与二氧化硫、氮氧化物的排放有关,辉铜矿中含有硫元素,在冶炼时硫会转化为二氧化硫。
A
1
3
4
教材素材变式
3
[人教8.3图8-20,沪教5.2观察与思考,科粤6.3实验6-5]如图所示,甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列问题。
(1)写出甲图硬质玻璃管中的实验现象: 　 。
(2)指出甲图中装置的不足之处: 　 。
(3)甲图中熄灭酒精喷灯后,还要再通入一段时间的一氧化碳,目的是:① 　　　　 ;②防止试管中的液体倒吸入热的硬质玻璃管中,使玻璃管炸裂。
(4)请写出乙图高炉中生成铁的化学方程式:　 。
红棕色粉末逐渐变为黑色　
没有进行尾气处理
防止生成的铁在较高温度下被氧化
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
1
2
4
教材素材变式
解析
(1)Fe2O3为红棕色粉末,被CO还原成铁,铁以粉末形式存在,呈黑色。(2)CO有毒,应进行尾气处理,否则会污染空气。(3)若立即停止通入一氧化碳,则容易导致生成的铁在较高温度下被氧化,且易发生倒吸,使玻璃管炸裂。
1
2
4
教材素材变式
4
[沪教5.2习题4,科粤6.3习题6,2023河南二模改编]某钢铁厂炼铁的主要原料有赤铁矿、焦炭、空气、石灰石等,转化过程如图:
(1)在此转化过程中体现了焦炭的化学性质有　　　　 ;(写一条即可)
可燃性(或还原性)
1
2
3
教材素材变式
(2)该钢铁厂年产含杂质4%的生铁1 000 t,试计算该厂每年至少需消耗含Fe2O380%的赤铁矿石多少吨 (结果保留一位小数)
答案
解:生铁中纯铁的质量为1 000 t×(1-4%)=960 t。
设需消耗赤铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
80%×x 960 t
x≈1 714.3 t
答:该厂每年至少需消耗含Fe2O3 80%的赤铁矿石1 714.3 t。
1
2
3
知识点28　金属的锈蚀与防护
教材知识建构
氧气　
水蒸气　
Fe2O3　
干燥　
保护膜　
合金
教材素材变式
1
[科粤6.4习题5,2023柳州柳南区一模]我国的矿物种类比较齐全,储量很丰富,但是矿物不能再生。下列有关金属资源的利用与保护的说法正确的是(　　)
A.废旧金属不需要回收利用
B.矿物资源无限,可以任意开采
C.寻找金属代用品
D.将铁钉放置于潮湿的空气中
解析
回收利用废旧金属能节约金属资源和能源,减少环境污染,A错误;矿物资源是有限的,要合理开采,B错误;寻找金属代用品,可以节约金属资源,C正确;将铁钉放置于潮湿的空气中,铁钉易生锈,不能保护金属资源,D错误。
C
2
3
4
5
教材素材变式
2
[沪教5.3习题2]下列方法中不能防止铁锅生锈的是(　　)
A.保持干燥　　　　 B.食盐水浸泡
C.制成合金 D.表层涂油
解析
A项,铁在干燥条件下不易生锈;B项,食盐水浸泡会加速铁生锈;C项,制成合金,合金的抗腐蚀性强,能防止生锈;D项,铁锅表层涂油隔绝了空气和水,可以防止铁生锈。故选B。
B
1
3
4
5
教材素材变式
3
[人教8.3探究,沪教5.3活动与探究,科粤6.4探究活动,2023石家庄期末改编]如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是(　　)
A.②③对比说明铁生锈需要和水接触
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
解析
②中无氧气,③中无水,变量不唯一,不能证明铁生锈需要和水接触,A错误;①②变量是空气,对比说明铁生锈需要空气,①③变量是水,对比说明铁生锈需要水,B正确;③中氯化钙的作用是作干燥剂,C正确;④中O2通入蒸馏水中,铁钉接触到的氧气浓度较高,四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉,D正确。
A
1
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5
教材素材变式
4
[人教6.3习题3,科粤6.4习题6,2023原创]回答下列问题:
(1)为什么南方沿海地区的铁栏杆比北方干燥地区的容易生锈 　 。
(2)利用“烤蓝”防止铁制品生锈。高温下铁、水蒸气发生系列反应,在铁表面形成一层致密的氧化物保护膜。其防锈的原理是　 。
南方沿海地区的空气湿度相对较大,并且温度要高一些　
隔绝氧气和水
1
2
3
5
教材素材变式
5
[科粤6.4习题7]某校化学兴趣小组用如图装置探究铁制品锈蚀的条件。在盛有水的试管中放一根洁净的铁钉,用带U形管的橡胶塞塞紧,刚开始实验时,U形管内液面a、b两端处于同一水平高度。数天后,观察现象。试分析:
(1)实验前用砂纸打磨铁钉的目的是 　 。
(2)试管内铁钉最易生锈的位置是　　　　(填“A”“B”或“C”)。
(3)U形管内现象为　 。
(4)铁生锈实际上是铁与空气中的　　　　 、　　　　　　发生化学反应的过程,防止铁制品锈蚀的方法之一是　 　 。
除去铁钉表面的污物和铁锈　
B　
a端液面上升　
氧气　
水蒸气　
保持铁制品表面洁净、干燥(合理即可)
1
2
3
4
教材素材变式
解析
(3)铁钉生锈需要消耗氧气,装置内气体减少,气压变小,故a端液面上升。(4)铁生锈实际上是铁与空气
中的氧气和水发生化学反应的过程。水和氧气,除掉其中之一,铁就不会生锈,防止铁制品锈蚀的方法有:保持铁制品表面洁净、干燥,或在金属表面涂油或镀上其他金属,或改变金属的内部结构增强抗腐蚀性等。
1
2
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4
知识点29　金属的化学性质
教材知识建构
氧化铝薄膜　
4Al+3O2
2Al2O3　
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成
黑色固体　
表面逐渐变黑　
2Cu+O22CuO　
教材知识建构
置换反应　
剧烈　
气泡　
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
(或Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑)　
剧烈
气泡　
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
(或Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑)　
缓慢　
气泡　
浅绿　
Fe+2HCl
FeCl2+H2↑(或Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑)　
教材知识建构
置换反应
红　
蓝　
浅绿　
Fe+CuSO4
FeSO4+Cu　
红　
2Al+3CuSO4
Al2(SO4)3+3Cu　
银白　
无　
蓝　
Cu+2AgNO3
Cu(NO3)2+2Ag
教材素材变式
1
[科粤6.2习题2]下列四种金属中,能与稀H2SO4反应放出氢气的是(　　)
A.Cu　　　 B.Ag　　　 C.Zn　　　 D.Hg
C
2
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5
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教材素材变式
2
[人教8.2探究,沪教5.1活动与探究,科粤6.2实验6-3,2023青岛市北区开学考]把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,下列叙述正确的是(　　)
①在铁钉表面产生气泡;②溶液由无色逐渐变为浅绿色;③铁钉的质量增加;④溶液的质量增加。
A.②③　 B.①②③　 C.①②④　 D.①③
解析
铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁钉表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色,铁钉溶解,铁钉的质量减少;由化学方程式Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑,参加反应的铁与生成的氢气的质量比为56∶2,则反应后溶液的质量增加。正确的是①②④。　
C
1
3
4
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6
教材素材变式
3
[沪教5.1习题4,科粤6.2习题3,2023大连期末]下列化学反应属于置换反应的是(　　)
A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
B.S+O2SO2
C.HCl+NaOH NaCl+H2O
D.CaCO3CaO+CO2↑
解析
A反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;B反应特点为“多变一”,属于化合反应;C是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应;D反应特点为“一变多”,属于分解反应。故选A。
A
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5
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教材素材变式
归纳总结
1
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教材素材变式
4
[人教8.2习题5,科粤6.2习题6]下列物质间能够发生反应的是(　　)
A.锌与硫酸铜溶液　　 B.铜与硫酸锌溶液
C.银与硝酸铝溶液 D.铁与氯化银
解析
在金属活动性顺序中,排在前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。A项锌在铜之前,可以反应,生成铜和硫酸锌。B项铜在锌的后面,不可以反应。C项银在铝的后面,不能反应。D项尽管铁在银的前面,但氯化银不溶于水,不能反应。
A
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3
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6
教材素材变式
5
[人教8.2图8-12]金属与盐酸的反应的示意图如下,下列说法正确的是(　　)
A.实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B.四种金属中活动性最强的是镁
C.铁可以把锌从硫酸锌溶液中置换出来
D.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl 2FeCl3+3H2↑
B
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教材素材变式
解析
A项,金属活动性顺序中,铜排在氢后,故铜不与盐酸反应,错误。B项,根据实验现象可知镁与盐酸反应最剧烈,根据金属与盐酸反应越剧烈活动性越强可知镁最活泼,正确。C项,锌活泼性强于铁,所以铁不能把锌从硫酸锌溶液中置换出来,错误。D项,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,错误。故选B。
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教材素材变式
6
[沪教5.1习题12]写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。
(1)铁与稀盐酸反应有气泡冒出:　　　　　　　　　　 ,反应类型为　　　　 。
(2)铝与硫酸铜溶液反应有铜析出:　　　　　　　　　　 　,反应类型为　　　　 。
(3)镁条在空气中燃烧:　　　　　　　　　　　　　,反应类型为　　　　 。
Fe+2HCl FeCl2+H2↑　
置换反应
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu　
置换反应
2Mg+O22MgO　
化合反应
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知识点30　金属活动性顺序及其应用
教材知识建构
K Ca Na Mg Al Zn Fe
Sn Pb　
Cu Hg Ag Pt Au
强　
氢前面　
前面　
后面　
强　
强　
强
强　
强
教材素材变式
1
[人教8.2、沪教7.2、科粤6.2,金属活动性顺序,2023北京丰台区一模]下列金属活动性最弱的是
(　　)
A.Ag　　　B.Zn　　　C.Mg　　　D.Fe
A
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教材素材变式
2
[人教8.2习题7,沪教第7章作业习题4,科粤6.2习题4,2023长沙期末]有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象。X放入ZCl2溶液中,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　)
A.X>Y>Z　　　　　 B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Z>X>Y
解析
有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象,说明在金属活动性顺序中,X、Z排在氢的前面,Y排在氢的后面,即金属活动性X、Z>H>Y。X放入ZCl2溶液中,没有明显现象,说明X的金属活动性比Z弱,即Z>X。故这三种金属的活动性由强到弱的顺序是Z>X>Y。
D
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教材素材变式
3
[人教8.2探究,沪教5.1活动与探究,科粤6.2图6-8,2023佛山一模]取等质量的金属开展如图探究,下列说法正确的是(　　)
A.对比甲乙可探究:镁比铁的金属活动性强
B.对比乙丙可探究:镁比锌的金属活动性强
C.对比乙丁可探究:反应的剧烈程度与反应物间的接触面积有关
D.对比丙丁可探究:反应的剧烈程度与酸的浓度有关
C
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教材素材变式
解析
对比甲乙,酸的种类不同,不能说明镁比铁的金属活动性强,A错误;对比乙丙,酸的溶质质量分数不同,不能说明镁比锌的金属活动性强,B错误;对比乙丁,除了金属的形状不同,其他条件均相同,能说明反应的剧烈程度与反应物间的接触面积有关,C正确;对比丙丁,金属的种类、形状均不同,不能说明反应的剧
烈程度与酸的浓度有关,D错误。
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教材素材变式
4
[科粤6.2习题6,2023本溪开学考]为验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序,现提供Fe、Cu、Ag、稀硫酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液七种试剂,相关说法正确的是(　　)
A.AgNO3溶液是不可或缺的试剂
B.据现有试剂最多可以设计两种实验方案
C.为达成实验目的,最少要选择三种试剂
D.将Fe、Cu、Ag分别放入稀硫酸中,可达到实验目的
C
解析
选择Fe、CuSO4溶液、Ag,可得出三种金属的活动性顺序,不一定需要硝酸银溶液,A错误;选择Fe、CuSO4溶液、Ag或FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液或Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液均可得出三种金属的活动性顺序,实验方案大于两种,B错误;由B项分析可知,为验证三种金属的活动性顺序,最少要选择三种试剂,C正确;铁与稀硫酸反应,铜、银和稀硫酸不反应,将Fe、Cu、Ag分别放入稀硫酸中无法验证铜、银的金属活动性顺序,D错误。
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教材素材变式
5
[人教8.2探究,科粤6.2实验6-4,2023石家庄裕华区模拟]化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是(　　)
A.由实验丙可得出金属活动性:Al>Ag
B.只由实验甲、乙可得出金属活动性:Al>Cu>Ag
C.只由实验甲、丙可得出金属活动性:Al>Cu>Ag
D.实验甲中的Al2(SO4)3溶液改为Al(NO3)3溶液也能完成实验
C
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教材素材变式
解析
实验丙,铝能把银从硝酸银溶液中置换出来,说明金属活动性铝>银,A正确;实验甲,铜不与硫酸铝反应,说明铝比铜活泼,实验乙,铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,得出金属活动性:Al>Cu>Ag,B正确;实验甲得出的结论是铝比铜活泼,实验丙得出的结论是铝比银活泼,但没有比较铜和银的金属活动性,C错误;在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,实验甲中的Al2(SO4)3溶液改为Al(NO3)3溶液,也能完成本实验探究,不会影响实验结果,D正确。
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教材素材变式
6
[科粤练习题(六)习题5]下列物质混合,能发生反应且反应后溶液质量减少的是(　　)
A.铜丝与稀硫酸　　 B.稀硫酸与NaOH溶液
C.铁锈与稀硫酸　　 D.铜丝与AgNO3溶液
解析
铜不能与稀硫酸反应,A不符合题意。稀硫酸与NaOH溶液反应生成硫酸钠和水,能发生反应,但溶液质量不变,B不符合题意。铁锈的主要成分氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,能发生反应,但反应后溶液质量增加,C不符合题意。铜的金属活动性比银强,铜丝与AgNO3溶液反应生成硝酸铜溶液和银,反应的化学方程式为Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag,每64份质量的铜可置换出216份质量的银,溶液的质量减少,D符合题意。
D
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教材素材变式
7
[沪教第5章作业习题5,2023枣庄薛城区期末改编]如图是实验室制取H2的发生装置,据此回答下列问题:
(1)检查该装置的气密性:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,当出现　　　　　　　　 的现象时,说明该装置的气密性良好;该装置的优点是　　　　　　　　　 　。
(2)若液面刚好不与锌粒接触而又无稀硫酸可加,要制取H2且不影响生成H2的量,可以从长颈漏斗中加入的试剂是　　　　(填字母序号)。
a.碳酸钠溶液　　　　b.氯化钠溶液 c.氢氧化钠溶液
长颈漏斗内的液面不下降　
可以控制反应的发生与停止　
b
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教材素材变式
解析
(1)装置优点是可以通过控制活塞的开关来控制反应的发生与停止。打开活塞,固液反应物接触,反应开始,反应一段时间后,关闭活塞,产生较多气体,压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液反应物分离,反应停止。(2)若液面刚好不与锌粒接触而又无稀硫酸可加,要制取H2且不影响生成H2的量,可以从长颈漏斗中加入的试剂是氯化钠溶液,因为碳酸钠与氢氧化钠都和硫酸反应。
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教材素材变式
8
[人教8.2习题6]FeCl2溶液中混有少量杂质CuCl2,简要叙述除杂的操作步骤　　　 。除杂的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
向该混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤
Fe+CuCl2 FeCl2+Cu
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教材素材变式
9
[科粤6.2习题6]根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液是否发生化学反应 能反应的写出化学方程式,不能反应的请说明理由。
(1)用铁制容器盛盐酸: 　 。
(2)用铜制容器盛稀硫酸: 　 。
(3)用铁制容器盛硝酸银溶液: 　 。
(4)用铜制容器盛硝酸汞溶液: 　 。
可以反应,Fe+2HCl FeCl2+H2↑
不能反应,在金属活动性顺序中,铜位于氢后
可以反应,Fe+2AgNO3 Fe(NO3)2+2Ag
可以反应,Cu+Hg(NO3)2 Cu(NO3)2+Hg
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教材素材变式
10
[人教8.2探究]用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,只观察到铝丝表面有气泡产生,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为　　　　　　;发生反应的基本反应类型是　　　　　　;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是　　　　　　　　　　 。
解析
(2)通过(1)中实验还未比较出铜和银的活动性强弱,还需要进行的实验是将洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中。
Al>Cu　
置换反应　
除去铝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响实验结果　
将洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中
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教材素材变式
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[沪教5.3习题3]从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其流程如下:
(1)图中“操作X”的名称是　　　　。
(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式　　　　 。
(3)写出①中发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　 (任写一个);该反应的基本类型为　　　　　　　。
(4)写出②中发生反应的化学方程式 　 。
过滤　
Au(或Pt)
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑[或2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑]　
置换反应
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
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教材素材变式
解析
题图中包含的信息可分析如下图:
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教材实验8　一氧化碳还原氧化铁
一题通关
实验室模拟炼铁的实验装置如图1所示,试回答下列问题。
【基础设问】
(1)实验现象:　　　　色粉末逐渐变成　　　　色;澄清石灰水　　　　;尾气燃烧产生　　　　色火焰。
红棕　
黑　
变浑浊　
蓝
一题通关
(2)图中①②③三处发生反应的化学方程式为:①　 ;
②　 ;
③　 。
三个反应中涉及　　　　种基本反应类型。
(3)图中酒精灯的作用是　 。
解析
(2)三个反应中只有2CO+O22CO2属于化合反应,另外两个反应不属于基本反应类型中的任何一种。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2　
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O　
2CO+O22CO2　
1　
处理多余的一氧化碳气体,防止污染空气　
一题通关
【拓展提升】
(4)在实验开始时,应先通一会儿一氧化碳,再加热,目的是　　　 ,待　　　　　　　　 时,停止加热,继续通一氧化碳气体直到硬质玻璃管冷却,其目的是　 　 。
(5)请设计实验证明反应后的固体中含有铁: 　 (简要写出实验步骤和现象)。
排净装置内的空气,防止CO与空气混合后在加热条件下发生爆炸　
红棕色粉末变为黑色　
防止生成的铁在较高温度下被氧化,防止试管中液体倒吸入热的玻璃管中,使玻璃管炸裂　
取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色　
一题通关
【改进实验】
(6)如图2为CO还原Fe2O3的微型装置图,该装置相对于图1装置的优点是 　 (答1点)。
(7)改进装置如图3,其中金属网罩的作用是　　　　　　　　　　 ;该装置的主要优点是　　　　 。
解析
(6)微型实验优点有:节约药品、减少污染等。
节约药品(合理即可)　
集中火焰,提高温度　
节约燃料　
一题通关
【装置创新】
(8)用图4装置模拟冶铁实验。(已知甲处反应生成CO)
①装置丙的作用是　 。
②装置丁的作用是　 。
防止倒吸　
检验CO2,收集CO　
一题通关
【能力设问】
(9)实验室可利用如图5实验装置制取纯净、干燥的CO,然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。已知:CO发生装置中的反应为H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。
要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接(填字母)　　　　、
　　　　接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　。从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施　 　 。
g　
h　
e　
f　
c　
d　
a　
在A装置后增加一个尾气处理装置(合理即可)
一题通关
解析
要达到实验目的,需要制备纯净、干燥的一氧化碳,所以应该先除去二氧化碳,需要将混合气体通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸干燥,然后将气体通入反应装置(c和d没有顺序区别),最后将生成的气体通入
澄清石灰水检验生成的二氧化碳。尾气含有有毒的一氧化碳,所以从环保角度考虑,还应在A装置后增加一个尾气处理装置,如用酒精灯点燃或用气球收集起来。
教材实验9　铁制品锈蚀条件的探究
一题通关
为探究铁制品锈蚀的条件,实验如图1所示:
【基础设问】
(1)实验所用的蒸馏水要经过煮沸并迅速冷却至室温,目的是　 ;
植物油的作用是　　　　　　 。
(2)对比试管①和试管③,①中铁钉生锈③中铁钉不生锈,说明铁生锈需要　 ;
对比试管①和④,①中铁钉生锈④中铁钉不生锈,说明铁生锈需要　　　　　　　　。
除去水中溶解的氧气　
隔绝氧气　
与氧气接触　
与水接触　
一题通关
(3)通过试管①、试管③和试管④的实验,你对铁制品锈蚀的条件得出的结论是　　 。
【能力设问】
(4)实验发现试管②的铁钉最快锈蚀了,试管①和试管②的实验说明　　　 。
(5)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 　 。
铁生锈是铁与水和氧气共同作用的过程　
食盐水会加快铁的锈蚀　
铁锈疏松多孔,能够吸收水蒸气和氧气,促进铁生锈　
一题通关
【装置创新】
(6)为探究铁生锈的条件,同学们在实验室设计了如图2所示实验,下列相关说法错误的是(　　)
A.b中的干燥剂可以是氯化钙
B.最终U形管内红墨水液面左低右高
C.对比a、b可以验证铁生锈需要水
解析
氯化钙能够吸收水分,b中的干燥剂可以是氯化钙,A正确。一段时间后,a管内的铁钉与氧气、水同时接触,会生锈,由于消耗试管内的氧气,造成试管内气压减小;b管内的铁钉只与氧气接触,不会生锈,试管内气压不变。故最终U形管内红墨水液面左高右低,B错误、C正确。
B　
一题通关
【数字化实验】
(7)某学习小组应用数字化技术探究影响铁锈蚀速率的因素,实验装置如图3中甲。
已知:一定条件下,炭粉可加快铁的锈蚀,但炭粉本身不参加反应。
检查装置气密性后,将5 g铁粉和2 g炭粉加入三颈烧瓶,t1 s时加入2 mL NaCl溶液,再将一支装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据如图3乙。
①对比图乙中AB段和BC段曲线,说明影响铁锈蚀速率的因素为　 。
②t2 s时压强突然变大的原因是 　 。
NaCl溶液　
铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使烧瓶内压强快速增大　
一题通关
解析
①对比图乙中AB段和BC段曲线,BC段铁锈蚀的速率加快,说明影响铁锈蚀速率的因素为NaCl溶液。②铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使t2 s时烧瓶内压强突然增大。
一题通关
【拓展提升】
(8)某研究小组探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”。取同浓度的稀氨水和稀醋酸用图4装置完成下表中实验,回答下列问题。
实验②和④可探究　　　　因素对铁制品锈蚀快慢的影响。欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是　　　　 (填实验序号)。根据表中实验现象得出的结论是　　　　　　　　　 (写出1点即可)。影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,
温度　
①②(或③④)　
酸的浓度相同时,温度越高,铁生锈越快(或温度相同、溶液浓度相同时,铁在酸性溶液中比碱性溶液中生锈更快,答案合理即可)　
实验序号 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 25 70 70
试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸
出现铁锈所需时间 1天未见锈蚀 5分钟 1天未见锈蚀 1分钟
一题通关
还有　　　　　　　　　 (写出1点即可),请设计实验方案验证　 　 。
解析
实验②和④可探究温度因素对铁制品锈蚀快慢的影响。欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是①②或③④。根据表中实验现象得出的结论是:酸的浓度相同时,温度越高,铁生锈越快;温度相同、溶液浓度相同时,铁在酸性溶液中比在碱性溶液中生锈更快。影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有试剂的浓度等,设计的实验方案为同温下,取相同的铁钉放入等体积、不同浓度的醋酸溶液中,观察铁钉生锈所用的时间。
试剂的浓度(合理即可)　
同温下,取相同的铁钉放入等体积、不同浓度的醋酸溶液中,观察铁钉生锈所用的时间(合理即可)

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