8.3金属资源的利用和保护课时作业---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

8.3金属资源的利用和保护 课时作业 一、选择题 1．观察是学好化学的一个重要方法。下列对实验现象描述正确的是 A．铁丝伸入稀盐酸中，其表面产生大量氢气 B．铁丝放在空气中，其表面很快形成红色锈迹 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成白色固体 D．铁丝伸入硫酸铜溶液中，其表面形成一层紫红色固体 2．下列叙述正确的是（   ） A．锌、铁等金属能置换出酸中的氢气 B．盐酸能除去铁锈，将生锈的铁钉长时间浸泡在盐酸中，除锈效果会更好 C．铁丝与硫酸铜溶液反应后固体质量会增加 D．铝比铁的抗腐蚀能力强的原因是因为铁的化学性质比铝活泼 3．将37.2g某种天然气水合物(CH4·xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃，反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理)，如图所示，反应后，足量氢氧化钠溶液增加13.2g，已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是 A．将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中，最多可以得到10.0g碳酸钙 B．上述反应生成水的质量为32.4g C．经过计算，x=8 D．自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源 4．下列描述涉及的化学方程式正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧： B．实验室制取氧气： C．石灰浆粉刷墙壁干燥后变硬： D．赤铁矿石冶炼成铁的主要原理： 5．下列关于金属的说法正确的是 A．波尔多液的配制可以在铁制容器中进行 B．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强 C．工业炼铁的主要原理是在高温条件下用一氧化碳将铁从铁矿石中置换出来 D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4 6．绿满东营需要天蓝、地绿、水清。下列做法错误的是 A．生活垃圾提倡分类投放 B．废旧电池可以随手丢弃 C．清洁能源倡议推广使用 D．工业废水必须净化排放 7．某些食品包装袋内有一包物质，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败，常称“双吸剂”。下列物质属于“双吸剂”的是（　　） A．铁粉 B．碳粉 C．碱石灰 D．生石灰 8．在下图1的三口瓶中加入一定量的“暖宝宝”原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像如图2所示，下列说法中不正确的是 A．1为温度变化曲线 B．上述反应过程属于缓慢氧化 C．水在上述过程中不起催化作用 D．如果“暖宝宝”原料足量，压强可降至0 9．下列有关金属的说法不正确的是（　　） A．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好 B．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径 C．回收废旧金属有利于保护环境 D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应 10．“坚持绿色发展，建设美丽中国”已成为国家意志和全民共识。下列做法与之相违背的是 A．秸秆露天焚烧 B．绿化居住环境 C．减少大气污染 D．垃圾分类回收 11．2021年，垃圾分类已经推广到县城乡村。小明过生日，吃完饭后收拾餐桌上的铝制易拉罐，他应该将这些罐子投放至哪个垃圾箱内 A．不可回收垃圾箱 B．可回收垃圾箱 C．有害物质垃圾箱 D．随便哪个垃圾箱 12．下列关于金属的说法中，不正确的是 A．铜有良好的导电性，常用作导线 B．所有的金属都能与稀盐酸发生反应 C．铁制品在干燥的空气中不易生锈 D．铁制器皿比铝制器皿更容易被腐蚀 13．生产生活中的以下想法或做法科学合理的是 A．生活污水不会造成污染，可直接排放 B．锈蚀的钢铁不值得回收利用 C．为减少大气污染，火力发电厂应采取加高烟囟的办法 D．75%的酒精溶液可用于消毒 14．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载：“炉甘石（注：主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼（注：反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”。下列说法错误的是 A．煤炭中起作用的主要成分是C B．冶炼Zn的化学方程式为： C．该冶炼锌的反应属于置换反应 D．倭铅是指金属锌和铅的混合物 15．建立模型是学习化学的重要方法，下列有关模型不正确的是 A．气体的密度   B．地壳中元素含量   C．利用金属的年代   D．性质与用途关系   二、计算题 16．钢铁的使用时人类文明和进步的重要标志．某钢铁公司用500吨含氧化铁（Fe2O3）64%的赤铁矿石进行炼铁，高炉炼铁的原理为。计算 （1）铁矿石中氧化铁的质量为 吨． （2）这些矿石理论上能炼得铁多少吨？（写出简明的计算过程） 17．面对碳减排的压力，氢冶金将是清洁的革命性钢铁生产技术。用氢气还原氧化铁炼铁的原理是，用含氧化铁80t的赤铁矿为原料炼铁，至少需要氢气的质量是多少？ 18．工业上冶炼 150吨含杂质为 2%的生铁，需要含杂质 20%的赤铁矿石多少吨？ 三、填空与简答 19．金属是人类生活中常用的材料。请回答： (1)天津地铁4号线2021年建成通车。 ①地铁列车车体大量使用的铝合金属于 （填“单质”或“混合物”）。 ②地铁建造过程中需要使用大量的生铁和钢，生铁和钢是两种含碳量 的铁合金（填“相同”或“不同”）。 (2)下列生活用品利用金属良好导热性的是______（填序号）。 A．镀铬水龙头 B．铸铁暖气片 C．黄铜钥匙 (3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换，这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 (4)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 ﹑ 等发生化学反应的过程。 20．金属在生活中应用广泛，人类社会的发展离不开金属。 (1)铜制插头，这是利用了铜的 。 (2)每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁与 作用的结果； (3)铁的锈蚀会造成很大的浪费，请你写出一种防铁制菜刀生锈的方法 。 (4)金属矿物的储量有限，而且不能再生。保护金属资源的有效途径，除防止金属的腐蚀外，还有 （写出一条即可）。 (5)市场上有一种含铁粉的麦片，食用后在胃酸（主要成分是盐酸）作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。 (6)往 Ag NO3 溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出。下列分析正确的是______。 A．滤液中一定有 Ag NO3、Fe（NO3）2 B．滤渣中一定有铁和银 C．滤渣中一定有银，可能有铁 D．滤液中一定有 Fe（NO3）2，可能有AgNO3 21．根据下列实验装置图回答下列问题： （1）两个实验中均使用到的玻璃仪器的名称是 。 （2）如图所示实验一观察到：甲中白磷燃烧，乙中白磷不燃烧，该实验（已知：白磷的着火点是40℃）探究燃烧的条件之一是 ，甲中的X是 ，甲中白磷燃烧的化学方程式为 。 （3）实验二中铁钉表面出现红色物质的是 （选填“A”、“B”或“C”），由A、B、C的现象可知铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 22．运用所学知识回答问题 (1)高铁酸钾（化学式为K2FeO4）是新型净水剂，K2FeO4中Fe元素的化合价为 。 (2)铝的金属活动性比铁强，却比铁耐腐蚀，原因是 。 (3)喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，其防锈原理是隔绝 。 (4)人类认识世界的过程中，相当长的一段时间里，都认为纯水是一种元素，而从现代元素观点分析，水不是一种元素，请你用化学方程式证明： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A C B B A D D A 题号 11 12 13 14 15 答案 B B D D A 1．D 【详解】A. 金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气，所以铁丝伸入稀盐酸中，其表面产生大量气泡，经检验该气泡是氢气，此选项错误； B. 铁丝生锈是缓慢氧化，所以将铁丝放在空气中，其表面不会很快形成红色锈迹，此选项错误； C. 铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，此选项错误； D. 金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，则将铁丝伸入硫酸铜溶液中，其表面形成一层紫红色固体，此选项正确。 故选D。 2．C 【详解】A、锌、铁等金属位于氢的前边，能置换出酸中的氢，不是氢气，故A不正确； B、盐酸能除去铁锈，将生锈的铁钉长时间浸泡在盐酸中，锈反应完了，铁会与盐酸反应，故B不正确； C、铁丝与硫酸铜溶液反应后生成了铜和硫酸亚铁，固体质量会增加，故C正确， D、铝比铁的抗腐蚀能力强的原因是因为铝与空气中的氧气反应生成了致密的氧化物的薄膜，故D不正确。故选C。 3．A 【详解】某种天然气水合物(CH4·xH2O)中碳元素全部转化在二氧化碳中，而氢氧化钠溶液的质量增加了13.2g，即增加的CO2的质量为13.2g； CO2中C元素的质量为： 所以CH4·xH2O中C元素的质量为：；故C错误； 所以天然气水合物的化学式为CH4 ▪ 6H2O，其中H元素的质量 天然气水合物中的H元素全部转化为H2O中的H元素， 设生成H2O的质量为m,则 ，所以生成H2O的质量为43.2g，故B错误； 那么CO和CO2的质量为53.2g-43.2g=10g；设生成CO2的质量为a,CO的质量为b,则 设碳酸钙的质量为x则 故A正确； D.甲烷的水合物不利于完全燃烧，故错误； 综上可知： A、将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中，最多可以得到10.0g碳酸钙，故正确； B、上述反应生成水的质量为43.2g，故错误； C、经过计算，x=6，故错误； D、甲烷的水合物在自然界中还未被广泛使用,故错误。 故选A。 4．C 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁不是氧化铁，正确反应的化学方程式为：，故选项错误； B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所给方程式未配平，正确反应的化学方程式是：，故选项错误； C、用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬，是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O，故选项正确； D、工业上用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁，主要是在高温下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所给反应方程式未配平，正确反应的化学方程式为，故选项错误。故选C。 5．B 【详解】A、波尔多液中的硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以配制波尔多液不可以在铁制容器中进行，选项错误； B、铝制品表面生成的氧化铝薄膜致密而坚固，能隔绝氧气和水，所以铝制品的抗腐蚀能力较铁制品强，选项正确； C、工业炼铁的主要原理是在高温条件下用一氧化碳将铁从铁矿石中冶炼出来，该反应是两种化合物之间的反应，不属于置换反应，选项错误； D、铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe2O3，选项错误，故选B。 6．B 【详解】A、生活垃圾提倡分类投放既能节约资源，又能保护环境，此做法正确； B、废旧电池中含有有毒重金属，随手丢弃会造成水体污染和土壤污染，此做法错误； C、清洁能源倡议推广使用可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，此做法正确； D、工业废水中含有有毒、有害物质，必须净化后才能排放，以免造成环境污染，此做法正确。 故选：B。 7．A 【分析】“双吸剂”用来吸收氧气和水分两种物质。 【详解】A、铁粉能和氧气、水反应而生锈，是双吸剂，符合题意； B、常温下碳的化学性质不活泼，因此常温下碳粉不能和氧气、也不能和水反应，不是双吸剂，不符合题意； C、碱石灰不能和氧气反应，只能吸收水，不是双吸剂，不符合题意； D、生石灰不能和氧气、只能和水反应，不是双吸剂，不符合题意。故选A。 8．D 【分析】暖宝宝中的物质发生缓慢氧化，消耗氧气，使氧气浓度降低，会导致容器内气压减小，但缓慢氧化会放出热量，使容器内气体受热膨胀，容器内气压增大，而放热时使气压增大的幅度要大于因氧气消耗而使气压减小的幅度，故在放热过程中容器内气压呈上升趋势，但当反应完成后，温度冷却至室温，容器内气压会低于原来的气压。 【详解】A、铁进行氧化反应放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温，故Ⅰ为温度变化曲线，故A正确； B、由分析可知，该反应是铁的氧化反应，反应过程并没有燃烧现象，属于缓慢氧化，故B正确； C、在暖宝宝中，水是作为反应物参与反应的，并不起催化作用，故C正确； D、即使暖宝宝原料足量，氧气完全被耗尽，但瓶内还有氮气等其他气体，所以容器内气压不会降至0，故D错误 故选D。 9．D 【详解】A、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好，故正确； B、防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，故正确； C、回收废旧金属，能防止环境污染，有利于保护环境，故正确； D、铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，故错误； 故选D。 10．A 【详解】A、秸秆露天焚烧会造成空气污染，不利于保护环境，做法错误； B、绿化居住环境，有利于改善生活环境，做法正确； C、减少大气污染有利于保护环境，做法正确； D、垃圾分类回收，可防止环境污染，节约能源，利于保护环境，做法正确。 故选A。 11．B 【分析】可回收物：包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类； 厨余垃圾：包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物； 有害垃圾：指的是含有对人体健康有害的重金属，有毒的物质或者对环境造成危害的废弃物； 其他垃圾：是指除上述外的砖瓦、陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物； 【详解】铝制易拉罐，属于金属材料，应将铝制易拉罐投放至可回收垃圾箱； 故选B。 12．B 【详解】A. 铜有良好的导电性，常用作导线，正确；B. 金属活动性顺序中，氢前的金属能与稀盐酸发生反应，错误；C. 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，所以铁制品在干燥的空气中不易生锈，正确；D. 铝在常温下，与空气中的氧气反应，其表面生成了一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，所以铁制器皿比铝制器皿更容易被腐蚀，正确。故选B。 13．D 【详解】A、生活污水会造成污染，不可直接排放，A错误。 B、锈蚀的钢铁需要回收利用，B错误。 C、为减少大气污染，火力发电厂应减少，并且开发新能源，加高烟囟的办法还是会污染空气，C错误。 D、75%的酒精溶液可用于消毒，D正确。 故选：D。 14．D 【分析】通过题干分析可知，将一定量的碳酸锌装入泥罐内，然后将碳放入，使其充分混合，并不断用以高温煅烧，结束后，待装置冷却到室温，将泥罐打碎，即可得到金属锌，并且同时生成了一氧化碳。 【详解】A、通过分析可知，煤炭中主要起作用的是单质C。A正确； B、通过分析可知，该反应冶炼锌的是碳酸锌和碳单质在高温下反应生成锌单质和一氧化碳。故方程式为：。B正确； C、通过分析可知，单质碳和化合物碳酸锌反应生成单质锌和化合物一氧化碳，属于置换反应。C正确； D、通过分析可知，得到的固体产物为金属锌，该反应中不含有铅元素，所以不可能生成铅。D错误。 故选D。 15．A 【详解】A、气体的密度跟相对分子质量有关，相对分子质量越大，气体密度越大，三种气体中，氧气、二氧化碳、氢气的相对分子质量分别为32、44、2，因此二氧化碳的密度最大，氢气的密度最小，故选项说法不正确； B、地壳中元素的含量由多到少依次为氧、硅、铝、铁等，故选项说法正确； C、在铜、铁、铝三种金属中，铜的活动性最弱，利用最早，铝的活动性最强，利用最晚，故选项说法正确； D、物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现了物质的性质，故选项说法正确。 故选A。 16． 320 解：设可炼得铁的质量为x      答：这些矿石理论上能炼得铁224吨。 【详解】（1）500t含氧化铁64%的赤铁矿石中氧化铁的质量：500t×64%=320t； （2）见答案。 17．解：设至少需要氢气的质量为x。 答：至少需要氢气的质量为3t。 【详解】见答案。 18．262.5t 【详解】解：设需要纯氧化铁的质量为 x x=210t 故需要含杂质为 20%的铁矿石的质量为： 答：需要含杂质 20%赤铁矿石的质量为 262.5t｡ 19．(1) 混合物 不同 (2)B (3) (4) 水 氧气 【详解】（1）①合金是由两种或两种以上的金属或非金属经过混合熔化、冷却凝固后所合成的具有金属特性的物质，其属于混合物； ②生铁和钢的主要成分是铁，两者的主要区别是含碳量不同，钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%。 （2）A、镀铬水龙头更耐腐蚀，故A错误； B、铸铁暖气片利用铁有良好的导热性，故B正确； C、黄铜钥匙利用其硬度大，故C错误； 故选B。 （3）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。 （4）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的氧气（O2）、水（H2O）等发生化学反应的过程。 20．(1)导电性 (2)氧气和水 (3)保持菜刀清洁和干燥 (4)回收金属再利用 (5) (6)B 【详解】（1）金属能导电可用于制作电线或插头等，填导电性； （2）铁在潮湿的空气中与水和氧气作用发生化学变化生成铁锈，填：氧气和水； （3）防止铁生锈主要是隔绝空气和水，故保持菜刀的清洁和干燥，可以防止菜刀生锈； （4）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以要对废旧金属制品再回收利用，起到节约的作用； （5）铁与稀盐酸能反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为; （6）根据金属活动性，铁排在银的前面，能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由铁排在氢前能与酸反应，银排在氢后不能与酸反应，往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出证明铁粉有剩余，故硝酸银完全反应，则溶液中溶质只有硝酸亚铁，滤渣中有银和剩余的铁。故答案为：B。 21． 试管、烧杯 温度达到可燃物的着火点 温度不低于40℃的水 4P+5O22P2O5 C O2、H2O 除去水中的氧气 【详解】（1）由图可知，两个实验中均使用到的玻璃仪器的名称是试管和烧杯，故填试管、烧杯。 （2）白磷的着火点是40℃，而乙中的水的温度为20℃，所以乙中的白磷不燃烧，该实验探究燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故填温度达到可燃物的着火点； 白磷的着火点是40℃，甲中的白磷燃烧，则甲中的X是温度不低于40℃的水，故填温度不低于40℃的水； 白磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故反应的化学方程式写为：4P+5O2 2P2O5。 （3）实验中可以观察到铁钉表面出现红色物质的是C中的铁钉，故填C； 铁的锈蚀是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，氧气的化学式为O2，水的化学式为H2O，故填O2、H2O； 使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”是除去水中的氧气，避免氧气对实验产生干扰，故填除去水中的氧气。 22．(1)+6价 (2)常温下，铝容易和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了铝的进一步氧化 (3)氧气和水蒸气 (4) 【详解】（1）高铁酸钾（化学式为K2FeO4）中钾元素显示+1价，氧元素显示-2价，设铁元素的化合价为x，根据在化合物中正负化合价代数和我0的原则，则有（+1）×2+x+（-2）×4=0，x=+6，故，K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价； （2）常温下，铝容易和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了铝的进一步氧化，所以铝的金属活动性比铁强，却比铁耐腐蚀； （3）铁在与氧气和水蒸气同时接触时会发生锈蚀，喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，其防锈原理是隔绝氧气和水蒸气； （4）水通电生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素质量不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以该实验可证明水不是一种元素，而是化合物，该反应方程式为：。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$