中考化学金属的腐蚀与防护辅导讲义无答案 12页

中考化学金属的腐蚀与防护辅导讲义 授课主题 金属的腐蚀与防护 教学目的 ‎1掌握高炉炼铁的原理 ‎2了解铁生锈的条件及防锈措施 教学重难点 重点：1高炉炼铁原理 ‎ 2铁制品的腐蚀与防护措施 难点：高炉炼铁原理和延伸 教学内容 上节课复习与回顾 ‎1如何验证金属的活动性顺序？‎ ‎2金属与酸反应可能出现的情况有哪些？‎ ‎3金属与盐溶液反应的顺序，讲上次讲义例题 课程导入 常见的金属矿石: 赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ） 磁铁矿（主要成分是Fe3O4） ‎ ‎ 菱铁矿（主要成分是FeCO3 ） 硫铁矿(主要成分是FeS2 )‎ ‎ 黄铜矿（主要成分是C uFeS2） 辉铜矿（主要成分是Cu2S）‎ 知道一些常见的铁矿和铝矿，这些资源都是有限的，并且金属都会腐蚀丢弃金属对环境的污染，认识回收金 属的重要性。‎ 本节知识点讲解 铁的冶炼 金属资源的利用和保护 l 金属元素在自然界中的存在 ‎（1）金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；‎ ‎（2）其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。‎ ‎（3）含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石 l 铁的冶炼 ‎1、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。‎ ‎ 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2‎ ‎2、现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。‎ ‎3、装置 ‎ ‎ 现象：红棕色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰 用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气 ‎4、实验步骤：‎ ‎（1）检查装置气密性 ‎（2）将适量的氧化铁装入试管并固定装置 ‎（3）点燃右边酒精灯 ‎（4）通入一氧化碳气体 ‎（5）点燃酒精喷灯给氧化铁加热 ‎（6）待硬质玻璃管内红棕色物质完全变为黑色时停止加热 ‎（7）待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯 ‎5、注意：‎ ‎（1）①先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。‎ ‎②实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。‎ ‎③尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。‎ l 工业上铁的冶炼 ‎1、高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。‎ ‎2、高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来工业炼铁 ‎3、原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 ‎4、常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）‎ ‎5、炼铁时各物质的作用：‎ 石灰石：把杂质转化为炉渣（除去铁矿石中的二氧化硅）：CaCO3 == CaO+CO2  、CaO+SiO2 == CaSiO3 焦炭：提供热量，提供还原剂CO ‎6、含杂质的物质的化学方程式的计算 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。‎ 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：‎ m(纯) = m(不纯 )×纯度 m(不纯) = m(纯) ÷纯度 ‎ 例题解析 1. 下图是课堂中模拟炼铁的实验装置 ‎ ‎ ‎（1）写出图中标有序号的仪器名称① ，② 。 ‎ ‎（2）实验过程中，先要进行的是______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 ‎（3）A中反应的化学方程式是 ： 。 B中反应的化学方程式是 ： ；B中观察到的现象是_______________ 。 ‎ ‎（4）该装置的不足之处是 。‎ ‎2 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。‎ 解：设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。‎ ‎160 112‎ ‎800t x ‎160/800t=112/x X=560t 折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t　　(纯化杂)‎ 巩固练习 ‎1CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业．‎ ①写出图中标有序号的仪器名称①　　　　　　，②　　　　　　．‎ ②CO气体能使人中毒，其原因是　　　　　　．‎ ③实验过程中，先要进行的是　　　　　　，再进行　　　　　　．‎ ④A中反应的化学方程式是　　　　　　．B中反应的化学方程式是　　　　　　，B中观察到的现象　　　　　　．‎ ⑤该装置的不足之处是　　　　　　．‎ ‎2（2019•自贡）某炼铁厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：‎ ①该3000 t生铁中含纯铁多少吨？‎ ②该炼铁厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）‎ 本知识点小结 金属的腐蚀与防护 l 铁绣蚀的条件 ‎1．铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O）‎ ‎（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）‎ ‎2．防止铁制品生锈的措施：‎ ‎①保持铁制品表面的清洁、干燥 ②面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 ‎③改变铁的单一结构，制成不锈钢 ‎3．铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。‎ l 金属资源的保护和利用: ‎ 1、 保护金属资源的途径： ①防止金属腐蚀②回收利用废旧金属 ‎ ③合理开采矿物 ④寻找金属的代用 ‎ ‎2、意义：节约金属资源，减少环境污染 例题解析 ‎1人类生产、生活中常使用铁．下列关于铁的说法正确的是（　　）‎ A．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采 B．生铁是含少量碳的铁合金 C．废弃铁制品回收成本太高，属于不可回收垃圾 D．纯铁比生铁硬，不锈钢比纯铁的防腐蚀性能差 ‎2钛（Ti）和铁（Fe）都是有广泛用途的金属，某钛铁矿中Ti显+4价，Fe显+2价，该钛铁矿的化学式是（　　）A．FeTiO3 B．FeTiO4 C．Fe2TiO3 D．FeTi2O4‎ 巩固练习 ‎1碳在高温下可以和氧化铁反应，化学方程式可表示为：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑，下列说法中正确的是（　　）‎ A．该反应属于分解反应 B．反应中碳元素的化合价降低，铁元素的化合价升高 C．碳是还原剂 D．氧化铁是还原剂 ‎2下列反应中，一氧化碳不是还原剂的是（　　）‎ A．CuO+COCuO+CO2 B．CO2+C2CO C．Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 D．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2‎ ‎3下列叙述正确的是（　　）‎ A．由铁矿石炼铁是化学变化，由生铁炼钢是物理变化 B．由铁制容器盛放稀硫酸或硫酸铜溶液，容器易被腐蚀 C．生铁和钢都是铁的合金，它们在性能和用途上差异不大 D．生铁和钢都能完全溶解在稀盐酸中 本知识点小结 当堂检测 ‎1下列化学方程式书写正确，且属于置换反应的是( )‎ A．2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4‎ B．C＋CuO===Cu＋CO2↑‎ C．Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2‎ D．Cu＋FeSO4===Fe＋CuSO4‎ ‎2向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是( ) ‎ ‎3下列关于铁的说法正确的是( )‎ A．铁部分锈蚀后没有回收价值 B．铁是地壳中含量最丰富的金属元素 C．铁生锈，产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀 D．铁生锈是铁在有氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂化学反应的过程 ‎4现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知X、Y在生成物中化合价均为＋2价)。则下列说法中不正确的是( )‎ A．生成氢气的质量：X＞Y B．相对原子质量：X＞Y C．金属活动性：Y＞X D．消耗硫酸的质量：X＞Y ‎ ‎5早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：‎ ‎（1）A中观察到的现象是                                   。写出CO还原Fe2O3的化学方程式　                                 　    ；‎ ‎（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是　                  　；‎ ‎（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是                            。‎ ‎（4）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是 。‎ ‎6 A是常见金属单质，B、C是非金属单质，且C是密度最小的气体，甲是磁铁矿的主要成分，乙是无色液体，它们之间有如图所示的转化关系(部分产物和反应条件未标明)。‎ ‎（1）推断C、甲、乙的化学式为：C ，甲 ，乙 ；‎ ‎（2）写出反应②的化学方程式 ；‎ ‎（3）写出反应①的化学方程式 ，该反应除了具有放出热量多，原料不受限制的优点外，还有 的优点。‎ ‎7在Cu(NO3)2、AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有_____，滤液中一定含有的溶质的化学式为 。上述过程中所发生有关反应的化学方程式为 （写出一个即可）。‎ ‎8某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等，主要反应过程如下：‎ 请回答：‎ ‎(1)A的化学式______；‎ ‎(2)反应②的化学方程式为________________；‎ ‎(3)反应③的化学方程式为_________________________；‎ ‎(4)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有_____(填化学式)，滤液中一定含有的溶质是_________(填化学式)；‎ ‎(5)用含杂质的铁10 g(杂质不溶于水，也不参加反应)与100 g稀硫酸恰好完全反应，滤去杂质，得到滤液质量为108.1 g，则含杂质的铁中铁的质量分数是______。‎ ‎9 A～J都是初中化学中的常见物质，其中D、E对维持自然界生命活动至关重要，A、B为黑色固体，C是红色金属单质，H为气体．它们的相互转化关系如图所示．‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）写出下列物质的化学式：B　　　　　　，D　　　　　　，I　　　　　　，J　　　　　　．‎ ‎（2）反应①③④⑤中属于置换反应的是　　　　　　（填序号）．‎ ‎（3）写出反应②⑤的化学方程式：　　　　　　；　　　　　　．‎ 课堂总结 家庭作业 ‎1.某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是(　) ‎ A.水面上的船头部分 ‎ B.水面附近的船体部分 ‎ C.水面下的船底部分 ‎ D.各部分都一样速度生锈 日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。‎ ‎2.下列做法中不能起防锈作用的是（　 ）‎ ‎①在铁制品表面镀锌 ‎ ‎②在铁制品表面涂油脂　‎ ‎③保留铁件表面的铁锈作保护层 ‎④在铁器表面刷油漆　‎ ‎⑤自行车脏了用清水冲洗　 ‎ ‎⑥用废酸液冲洗铁制污水管道 ‎⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干 A.②⑤　　　 B.③⑤⑥　‎ C.①③⑦ 　　 D.②⑥⑦　‎ ‎3．在下列条件中，铁最容易生锈的是  ( )‎ A．仅与空气接触              B．仅与水接触  C．与空气和水同时接触       D．不与空气和水接触 ‎4．在下列铁的化合物中，含铁量最高的是（ ）  [相对原子质量：Fe-56，O-16，S-32] ‎ A．FeO         B．Fe2O3            C．Fe3O4           D．FeS ‎ ‎5．用一氧化碳在高温下跟铁矿石反应冶铁，在这个反应里，CO作  ‎ A．氧化剂  B．还原剂 C．催化剂   D．既是氧化剂又是还原剂 ‎6.要除去FeSO4中含有的CuSO4杂质．可以在其溶液中加入______________，充分反应后，再用______________方法除去杂质；反应的化学方程式是：______________‎ ‎7．如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血．市场出售的某种麦片中，含有微量的颗粒极细小的还原铁粉．这些铁粉在人体胃液（胃酸的主要成分是HCl）作用下转化成亚铁盐，这个转化的化学方程式是_____________‎ ‎8 在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，反应停止后过滤，滤液仍为蓝色。有关判断正确的是 A．滤渣中一定有银，没有铜和锌 ‎ B．滤渣中一定有银和锌，可能有铜 ‎ C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银 ‎ D．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银 ‎9下列有关金属及合金的说法中正确的是 A合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质 B在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金 C“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈 ‎10下列反应中不属于置换反应的是 ‎ A．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B．Mg +H2SO4= MgSO4+H2↑‎ C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D．Zn +2HCl== ZnCl2+H2↑‎ ‎11某合金由两种金属元素组成，取该合金2g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H2质量0．2g，则合金的组成可能是 ‎ A．Fe与Zn B．Mg与Cu C．Mg与Zn D．Al与Fe ‎12现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是 A．生成氢气的质量：甲﹥乙﹥丙 B．相对原子质量：乙﹥丙﹥甲 ‎ C．金属活动性：乙﹥甲﹥丙 D．消耗硫酸的质量：甲﹥乙﹥丙 ‎13下列实验方案合理的是（ 　）‎ 选项 实验目的 所用试剂或方法 A 除去 Cu中的Fe 加入足量的硝酸银溶液，过滤 B 比较 Cu与Fe金属活动性 分别放入稀硫酸，观察现象 C 除去FeCl3中的 CuCl2‎ 加入足量的铁粉，过滤 D 比较铜与黄铜合金的硬度 ‎14下列两个成语与我们所学的化学知识有关．请你任选一个，简述其中的化学原理． A． 百炼成钢 （将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢） B． 釜底抽薪（釜：指古代炊具，相当于现代的锅；薪：指柴火） 你选择的成语是_____________，其中的化学原理是_______________ ‎ ‎15为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列六组方案：‎ ‎①将铝、银分别浸入到硝酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硝酸铝、硝酸铜溶液中 ‎ ‎ ‎③将铜、银分别浸入到硝酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硝酸铝、硝酸银溶液中 ‎ ‎ ‎ ⑤将铝、铜分别浸入到硝酸银溶液中 ⑥将铝分别浸入到硝酸银、硝酸铜溶液中 ‎（1）在六组实验方案中，能够验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序的是 （填序号）（2分）；‎ ‎（2）在六组实验方案中，实验均无现象的是 （填序号）；‎ ‎（3）在六组实验方案中，写出其中的一个反应化学方程式 ；‎ ‎（4）实验兴趣小组在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定质量的铝粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 （填化学式）。‎ 四、计算题 ‎16．某炼铁厂用含杂质20%的赤铁矿（主要成分是Fe2O3）冶炼生铁．求800吨这种矿石可炼出含杂质20%‎ 的生铁多少吨？‎