- 增进对科学探究的理解和提高探究的能力
- 科学探究所需要的基本技能
- 生命系统的构成层次
- 生物的新陈代谢
- 生命活动的调节
- 生命的延续和进化
- 人、健康与环境
- 常见的物质
- 物质的性质
- 水
- 空气
- + 金属
- 金属的物理性质及用途
- 材料制造与环境保护
- 新型材料
- 材料与人类社会发展
- 金属的回收利用及其重要性
- 废弃金属对环境的污染
- 金属资源的保护
- 铁锈的主要成分
- 金属锈蚀的条件及其防护
- 金属元素的存在及常见的金属矿物
- 金属活动性顺序及其应用
- 金属的化学性质
- 常见的金属和非金属的区分
- 合金与合金的性质
- 金属的冶炼
- 常见的化合物
- 常见的有机物
- 物质的结构
- 物质的运动与相互作用
- 地球在宇宙中的位置
- 人类生存的地球
- 当代社会重大课题
- 科学、技术、社会、环境
目前,我国钢铁产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础.
(一)铁的广泛应用
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理________ .
(2)铁与铬(Cr)、镍(Ni)等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到________(选填序号).
(3)某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为________ .
(二)铁锈成分的探究
(1)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是________ (选填序号).

(2)铁生锈的主要过程为:
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2O3•xH2O
次要过程为:Fe
FeCO3
写出Fe→Fe(OH)2反应的化学方程式________ .
(3)铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.

(查阅资料)①Fe2O3•xH2O温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.
①装配好实验装置后,首先要________ .
②装置A中的反应为:________ 2C2O4(草酸)
CO↑+CO2↑+H2O.通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放 ________ (选填序号).
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
③现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)=________g,x=________ .
④若缺少G装置,测得的m(FeCO3)________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会________ .
(三)炼铁过程的探究.
(1)写出工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁主要原理的化学方程式________ .
(查阅资料)
用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:3Fe2O3+CO
2Fe3O4+CO2
阶段2:Fe3O4+CO
3FeO+CO2
阶段3:FeO+CO
Fe+CO2.
(2)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.图中M点对应的a=________ .
(一)铁的广泛应用
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理________ .
(2)铁与铬(Cr)、镍(Ni)等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到________(选填序号).
A.合金 | B.无机非金属材料 | C.合成材料 | D.复合材料 |
(二)铁锈成分的探究
(1)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是________ (选填序号).

(2)铁生锈的主要过程为:
Fe



次要过程为:Fe

写出Fe→Fe(OH)2反应的化学方程式________ .
(3)铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.

(查阅资料)①Fe2O3•xH2O温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.
①装配好实验装置后,首先要________ .
②装置A中的反应为:________ 2C2O4(草酸)

a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
③现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)=________g,x=________ .
④若缺少G装置,测得的m(FeCO3)________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会________ .
(三)炼铁过程的探究.
(1)写出工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁主要原理的化学方程式________ .
(查阅资料)
用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:3Fe2O3+CO

阶段2:Fe3O4+CO

阶段3:FeO+CO

(2)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.图中M点对应的a=________ .

蛋糕等食品包装中的除氧剂是一种黑色粉末状的固体,失效后带有红褐色.某化学课外兴趣小组为了探究其主要成份,将一包未变质的除氧剂分成两份:一份加入稀盐酸中,发现大量气泡产生;另一份加入到氯化铜溶液中,一段时间后溶液颜色变淡绿色,固体逐渐变红.请回答:
(1)该除氧剂的主要成份是________ ;失效后红褐色固体的主要成分是________ .
(2)为了验证上述推断是否正确,可以用到一种物理方法,即________ ;
(3)下列有关说法不正确的有(_____ )
(1)该除氧剂的主要成份是
(2)为了验证上述推断是否正确,可以用到一种物理方法,即
(3)下列有关说法不正确的有(
A. 凡是能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂 |
B. 该除氧剂不可用于牛奶果汁等饮料的保鲜 |
C. 米饭蛋糕等食品的腐败变质属于缓慢氧化 |
D. 一些食品中放小包装袋的氧化钙,主要是利用其能吸收空气中的氧气 |
黄铜是一种铜锌合金,已知铜与盐酸、稀硫酸都不反应。某兴趣小组为了测定某黄铜样品中锌的质量分数,取10克样品放入烧杯中,再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中,经充分反应,实验数据如下:
(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少?(写出计算步骤)_____________
(2)所用稀硫酸的质量分数为多少?(写出计算步骤)_________________
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | 第五次 | 第六次 |
加入稀硫酸的质量(g) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
剩余固体的质量(g) | 9.35 | 8.7 | 8.05 | 7.4 | 6.75 | 6.75 |
(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少?(写出计算步骤)_____________
(2)所用稀硫酸的质量分数为多少?(写出计算步骤)_________________
某同学用一定量 Cu(NO3)2和 Zn(NO3)2的混合溶液进行了如图实验。则对溶液甲和固体乙成分的描述正确的是


A.溶液甲中一定有 Zn(NO3)2和 Al(NO3)3 |
B.溶液甲中一定有 Cu(NO3)2和 Al(NO3)3 |
C.固体乙中一定有 Cu,可能有 Zn和 Al |
D.固体乙中一定有 Cu和 Zn,可能有 Al |
向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间变化的情况如图所示.

(1)a点溶液中的溶质有_______种.
(2)图标上b~c段质量增加的原因是__________.
(3)d点溶液中溶质____________(填化学式)

(1)a点溶液中的溶质有_______种.
(2)图标上b~c段质量增加的原因是__________.
(3)d点溶液中溶质____________(填化学式)
下列实验进行中的现象或实验原理正确的是
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法,某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究.

I.提出问题
问题1:铁为何称为黑色金属?
问题2:铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应?
问题3:铁有多种氧化物,它们的性质有哪些差异?
问题4:钢铁厂在选矿时,如何测定铁矿石中的含铁量?
问题5:用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗?
Ⅱ.解决问题
(问题1)上网查寻,有两种说法
a.因为在铁表面有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属
b.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属
(1)你认为正确的说法是________ (填“a”或“b”).
(问题2)通过学习,已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈,也能在纯氧中燃烧.
(2)请写出一种防止钢铁生锈的方法________
(3)请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________ .
(问题3)查阅资料:
a.铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO).
b.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物.它不溶于水,能与酸反应生成两种盐.
c.氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,也不能被磁铁吸引.
(4)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________ .
(5)有一包黑色粉末,可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种.请你设计一种实验方案进行鉴别________ .
(问题4)同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数.他称取l0.0g赤铁矿,当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时,剩余固体在CO的保护下冷却、称量.质量为7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应).
(6)图中酒精灯的作用是________ .
(7)该赤铁矿中Fe203的质量分数为________ (列出计算过程).
(问题5)在钢铁厂的实验室.同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线.如图2所示.
(8)根据图象分析,写出P点时固体成分的化学式________ .固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________

I.提出问题
问题1:铁为何称为黑色金属?
问题2:铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应?
问题3:铁有多种氧化物,它们的性质有哪些差异?
问题4:钢铁厂在选矿时,如何测定铁矿石中的含铁量?
问题5:用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗?
Ⅱ.解决问题
(问题1)上网查寻,有两种说法
a.因为在铁表面有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属
b.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属
(1)你认为正确的说法是
(问题2)通过学习,已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈,也能在纯氧中燃烧.
(2)请写出一种防止钢铁生锈的方法
(3)请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式
(问题3)查阅资料:
a.铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO).
b.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物.它不溶于水,能与酸反应生成两种盐.
c.氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,也不能被磁铁吸引.
(4)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式
(5)有一包黑色粉末,可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种.请你设计一种实验方案进行鉴别
(问题4)同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数.他称取l0.0g赤铁矿,当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时,剩余固体在CO的保护下冷却、称量.质量为7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应).
(6)图中酒精灯的作用是
(7)该赤铁矿中Fe203的质量分数为
(问题5)在钢铁厂的实验室.同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线.如图2所示.
(8)根据图象分析,写出P点时固体成分的化学式
向一定量稀硫酸中加入一定量铜粉,无气泡冒出;用导管向稀硫酸中通入空气并加热,铜粉逐渐减少,溶液由无色变为蓝色。测得溶液质量与实验时间的关系如图。下列说法错误的是


A.ab段说明Cu不能置换出硫酸中的氢 | B.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大 |
C.从c点到d点,溶液中的溶质只可能有一种 | D.bc段溶液中有硫酸铜生成 |
下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是
A.Zn能与AgNO3溶液反应置换出Ag |
B.Zn能与稀硫酸反应,Ag则不能 |
C.Zn的熔点为420℃,Ag的熔点为962℃ |
D.自然界没有以单质形式存在的Zn,而有以单质形式存在的Ag |