寒假作业12 金属矿物的冶炼和废金属回收（巩固培优）九年级化学新教材沪教版

专题12 金属矿物的冶炼和废金属回收 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（4大考点） 考点一 一氧化碳还原氧化铁 考点二 常见金属的冶炼方法 考点三 金属锈蚀的条件 考点四 金属的回收利用和保护 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 一氧化碳还原氧化铁 ⭐积累与运用 1、化学反应方程式是 。 2、实验步骤是： （1）反应前， （目的是为了 ，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生 ）。 （2）反应后， ，等固体 （目的是 ；也为了使固体冷却， ）。 3、实验现象是 ， （如果点燃尾气，能够燃烧并发出蓝色火焰）． 4、尾气处理：由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；所以在有关一氧化碳的实验时，都需要注意尾气的处理，常用 的方法： ① ，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个 起来。 5、酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩， ） 1．（2024·山东淄博·中考真题）化学实验中需要牢固树立安全和规范意识。下列说法正确的是 A．及时将实验产生的废物、废液倒入水池 B．如果实验室中的药品无毒无害，可以品尝其味道 C．在还原的实验中，先加热固体，后通入气体 D．将玻璃管插入胶皮管时，先将玻璃管一端用水润湿，然后稍稍用力转动插入 2．如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．实验开始前先通入CO再点燃A装置 B．硬质玻璃管中的现象是固体由黑变红 C．B装置的作用是吸收二氧化碳 D．A和C两处的酒精灯作用相同 3．还原氧化铁的实验如图所示，有关说法正确的是 A．玻璃管a处固体由黑色变为红色 B．澄清石灰水的作用是检验 C．此实验能说明具有氧化性 D．可用水吸收尾气中的 4．某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。    【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。 ②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。 【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。 （1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。 实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。 【问题讨论】 （2）A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。 （3）B中反应的化学方程式是 。 （4）针对上述实验，下列分析正确的是______（填字母） A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽 B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂 C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成 5．低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。 Ⅰ.CO2转化为CO 炼铁的一种原理示意图如下（括号内化学式表示相应物质的主要成分）： （1）写出还原反应室中炼铁的化学方程式： 。 （2）Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂，在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4（催化剂再生）的一条可能途径： 。 Ⅱ.CO2转化为甲醇（CH3OH） 我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇，反应如下： （3）合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步，反应原理示意图如下： X的化学式为 。 （4）CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。 Ⅲ. CO2转化为葡萄糖（C6H12O6） 我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖，其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。 （5）写出如图所示反应的化学方程式： 。 （6）绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量（写出计算过程）。 常见金属的冶炼方法⭐积累与运用 1、常见的矿石：赤铁矿: 主要成分 ；磁铁矿: 主要成分 ；铝土矿: 主要成分 。 2、工业上炼铁 （1）炼铁的原料： 、 、 、 （2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）焦炭的作用：① ；② （焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为 。 （5）生产产物： （具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等；收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气。 3、常见金属的冶炼方法 （1）电解法：主要使用于 中钠至铝之间的金属的冶炼。 （2）热还原法：主要使用于金属活动顺序表中锌至铜之间的金属的冶炼。 ①用H2作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵）。 ②用C（焦炭、木炭）、CO作还原剂（火法冶金；缺点：易混入杂质，污染空气）。 ③用Al作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属。 ④用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。 （3）加热法（即用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法）：主要使用于Hg、Ag等不活泼金属的冶炼。 （4）置换法（湿法冶金）：即根据金属的活动性顺序表的应用，利用排在金属活动性顺序中前面的金属把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 6．实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是 A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 7．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 （1）铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，高炉炼铁的原理 （填“属于”或“不属于”）置换反应。 （2）铁制品在潮湿的空气中容易生锈，写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式 。 （3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列选用的药品可行的是 。（填序号） ①Fe、溶液、Ag ②溶液、Cu、Ag ③溶液、Cu、溶液 ④溶液、溶液、Ag 8．湖南钢铁集团是全球最大的单体宽厚板生产企业、亚洲最大的薄规格高强钢生产基地．集团旗下某钢铁厂采用高炉炼铁，所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等，其过程可用如图简要表示，请完成下列问题． 已知：气体①、气体②和固体③均属于氧化物． （1）气体②的化学式为 ； （2）反应Ⅲ是生成铁单质的反应，该反应 （填“属于”或“不属于”）置换反应； （3）炼铁原料进入高炉前，一般先将其粉碎，目的是 ． 9．（2024·江苏南京·三模）金属的历史由来已久，非金属的奥秘引人联想。 （1）在化学反应中，常常把矿物捣碎的目的可能是 。 （2）以SO2为例，试从化合价角度比较S与O2吸引电子能力的强弱： 。 （3）“方舟”空间站的现实原型是中国“天宫”空间站。空间站上太阳能板中含有镓（Ga）元素，镓元素在化合物中一般显+3价，镓的化学性质与铝相似，常温下镓与氧气反应的化学方程式为 。 （4）MgSO4与C在高温条件下反应生成一种固体氧化物和两种气体氧化物，一种为温室效应的气体，另一种为形成酸雨的气体。该反应中体现氧化性的物质是 。试计算若120g炭发生上述反应，理论上最多生成含镁物质的质量是多少？ （写出计算过程） （5）等质量的硫化亚铜和三氧化二铁所含铜元素和铁元素质量最简整数比 。 10．（2024·贵州黔东南·二模）金属铁、铜都是生活中常用的金属，根据所学知识，回答下列问题。 （1）铜的 性优良，且价格合理，故常被用于制作电线。 （2）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们在金属活动性顺序中和氢元素的位置关系，小明设计如下实验： ①试管C中发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型为 。 ②小莉认为省略上述实验中的 （填字母），也能达到实验目的。 ③试管B的溶液中减少的离子是 （填离子符号）。 （3）现有一包红色粉末，可能是铜粉和氧化铁粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定量研究。 【实验设计】取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热后继续通入CO至装置冷却。实验装置如右图： ①实验时，先通CO再加热的原因是 。 ②若该粉末全部是Fe2O3，则在硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。B装置中盛放的试剂最好是 （填字母序号）。B装置中试剂的作用是 。 A．NaOH溶液    B．稀盐酸    C．水    D．浓硫酸 ③若该粉末为铜粉和Fe2O3的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g，则m的取值范围是 。 金属锈蚀的条件 ⭐积累与运用 1、金属锈蚀的条件是 ；初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件，即铁与氧气、水同时接触就会生锈。 2、防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下 （1）用完铁制品后 ，置于干燥的环境，保持其表面的 。 （2）在铁制品表面涂上一层 。 （3）在铁制品表面进行 （使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）。 （4）在铁制品表面镀上一层其他金属。 （5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 11．（2024·辽宁·中考真题）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是 A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 12．（2024·山东滨州·中考真题）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是 A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 13．（2024·吉林长春·中考真题）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 14．（2024·山东菏泽·中考真题）某化学兴趣小组在研学期间，发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象，同学们想根据所学知识，设计一个除锈和防锈的方案。 任务一、除锈剂的选择 【提出问题】 盐酸和硫酸都可以作为除锈剂，相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗？ 【实验探究】 （1）完善下列表格 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 取一枚生锈的铁钉放入试管中，加入5mL的稀盐酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液迅速变黄，铁锈很快消失 两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可) 2 取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中，加入5mL同浓度的稀硫酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液呈浅棕色，铁锈很快消失 【反思评价】 （2）酸除铁锈时有产生，这说明除锈的同时会造成钢铁的 ，产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象，影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生，可采取的措施有 (答出一点即可)。 任务二、除锈防锈方案的制定 同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污，于是又做了以下探究实验。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 3 取与以上相同的一枚生锈铁钉，沾满油污，放入试管中，加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸，加热 铁锈没有明显变化 油污影响除锈 【观察分析】①结合以上实验和所学知识，同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污，应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污，再进行“酸洗”除锈。 ②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。 【论证完善】 （3）实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作：a．酸洗b．烘干c．水洗d．碱洗e．刷漆或涂油。结合实验探究和分析，方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。 【反思评价】 （4）①除锈后的废液呈酸性，该如何处理 。 ②钢铁生锈会造成很大损失，但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。 任务三、除锈防锈方案的评价 除上述方法除锈外，在实际生产生活中，除锈的方法还有多种。比如： 1.人工除锈    用砂纸、钢丝球等工具，打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。 2.机械除锈    利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。 【整合归纳】 （5）结合实际，你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。 金属的回收利用和保护 ⭐积累与运用 1、金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来，再加工再利用。 2、金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面 （1）节约能源：回收利用废旧金属，不仅可以节约金属资源；而且还可以节约冶炼金属时所用到的大量的煤等化石燃料和铁矿石等矿石资源。 （2）减少污染：回收利用废旧金属，不仅可以减少金属废弃后形成的镉、汞等引起的水和土壤污染，以及人和动植物的危害；而且还可以减少重新冶炼这些金属时燃烧燃料和生产过程形成的空气污染等。 3、金属资源的保护主要有以下四种措施 （1）减缓或防止金属的腐蚀。 （2）回收利用废旧金属，这样不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。 （3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。 （4）寻找金属的代用品。 15．（2024·西藏·中考真题）青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 16．（2024·湖北武汉·中考真题）化学与生产生活息息相关。下列说法正确的是 A．废旧金属不可回收利用 B．油锅着火可用锅盖盖灭 C．青少年缺钙会引起贫血 D．石墨可用于切割大理石 17．走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列说法错误的是    A．粉状锈中含有Cu、O、H、Cl四种元素 B．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护 C．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl D．青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由0到+1价、再变到+2价 18．（2024·内蒙古包头·中考真题）阅读科普短文，回答下列问题： 内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。 钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。 白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。 （1）白云钇钡矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）钇的物理性质有 。 （3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 。 19．劳动课程标准要求学生承担家庭劳动。请用所学的化学知识回答。 （1）厨房中菜刀、铁锅常用的防锈措施是 。 （2）燃气灶的火焰呈黄色或橙色时，应 (选填“调大”或“调小”)进风口。 （3）为防止因天然气泄漏而造成危险，应在厨房安装天然气报警器。报警器安装位置应选择图中的 (选填“A”或“B”)处。 （4）热水壶底部有一层水垢，可用厨房中的 清除。 （5）制作面食常常用到发酵粉、其主要成分是 (填俗称)。 20．（2024·贵州·中考真题）图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。 （1）用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填字母序号）。 （2）加热高锰酸钾制取的化学方程式为 ，收集装置是 （填字母序号），检验的方法是 。 （3）装置F中分液漏斗内的试剂是 ，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是 ，达到实验目的。 （4）火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是 。 1．下列关于实验室模拟炼铁和工业炼铁的叙述中错误的是 A．模拟炼铁实验时需要先通入一会儿CO B．模拟炼铁主要原理为： C．工业炼铁的主要原料有铁矿石、石灰石和焦炭 D．工业炼铁的产物为纯铁 2．下列图示实验能达到目的的是 A．验证铁钉锈蚀的条件 B．证明甲烷中含有碳元素 C．验证质量守恒定律 D．探究可燃物燃烧需要氧气 3．（2024·湖北·中考真题）同学们设计的下列实验方案（夹持装置已略去），能达到目的的是 目的 A．探究二氧化碳与水反应 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件 方案 4．下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是 A．通入的CO要先验纯 B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯 C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的CO D．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊 5．以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是 A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B．图1应先加热Fe2O3再通入CO C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ D．两图中得到的铁产品是不完全相同的 6．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是 A．X只可能是单质 B．反应①属于放热反应 C．反应物Y可以用来检验CO2 D．打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应② 7．（2024·四川达州·中考真题）化学学习过程中，归纳、总结有利于提升学习能力。下列知识归纳有错误的一组是 A．化学与健康 B．化学与安全 ①人体缺钙可导致甲状腺肿大 ②不食用过期或霉变食品 ①严禁品尝化学药品 ②油锅着火用锅盖盖灭 C．化学与资源 D．化学与未来 ①回收利用废旧金属 ②利用海水“制碱” ①“碳中和”有利于减缓温室效应 ②开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖 8．（2024·安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是 A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 9．（2024·四川乐山·中考真题）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线． 回答下列问题： （1）制作灯柱所需的铝合金属于 （选填“金属材料”或“合成材料”）． （2）铝合金的硬度和强度都比纯铝 （选填“高”或“低”）． （3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性． （4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈． 10．（2024·四川广元·中考真题）请从化学视角回答下列问题： （1）制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖，利用了活性炭的 。 （2）玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩，玻璃钢属于 (填“复合材料”或“金属材料”)。 （3）家里的刀、剪等钢铁制品与 接触易生锈。 （4）天气闷热时，鱼塘里的鱼因缺氧而接近水面游动，缺氧的原因是 。 （5）广元唐家河的大熊猫以竹子为主食，用以保证每天的能量摄入。竹子富含纤维素，纤维素属于哪类基本营养素 。 （6）为了减少二氧化碳的排放，可通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)。该反应的微观示意图如图： ①该反应的化学方程式为 。 ②H和O属于不同种元素最本质的原因是 。 ③从微观上解释该化学反应遵守质量守恒定律的原因是 。 1．（新应用——蒸汽眼罩）（2024·吉林·中考真题）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。 （1）全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应。 （2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 保存，防止铁粉生锈； （3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。 2．（新情景——日常生活生产）日常生活生产中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题： （1）衣：夏天更适合穿纯棉T恤，是因为棉纤维具有良好的吸水性和 ； （2））食：正在生长发育期阶段的你，需要比成年人摄入更多的钙，应适当的多食用下列食物中的___________（填字母序号）。 A．牛奶 B．虾 C．虾皮 D．西瓜 （3）住：家庭装修时，暖气的水管已广泛使用塑料管代替金属管，请你再写出一条保护金属资源的途径： ； （4）行：飞机机身采用铝合金，飞机机翼采用的是玻璃钢，这两种材料的共同特点是_______。 A．密度大、硬度大 B．密度小、强度好 C．熔点低、硬度小 3．（中国历史文化——千里江山图）《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。 　 （1）朱砂中含有的非金属元素的原子结构示意图为 。绿松石的主要成分中含有 种元素。 （2）画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质 。 （3）画作中所用的矿物颜料也可用于冶炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物 （写化学式）的还原性冶炼赭石（主要成分为），反应过程中的化学方程式 。 （4）若反应a~d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为 ，其中属于吸热反应的是 （填字母）。 4．（中国历史文化——古法炼铁）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。 （1）《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。” ①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。 ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。 ③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。 ①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。 ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。 ③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。 ④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。 5．（新科技——新能源汽车转型升级）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。 （1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 （2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。 （3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（）的锂电池为汽车提供动力，中显价，则Li元素的化合价为 价。 （4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。 A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 （5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁（）的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 金属矿物的冶炼和废金属回收 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（4大考点） 考点一 一氧化碳还原氧化铁 考点二 常见金属的冶炼方法 考点三 金属锈蚀的条件 考点四 金属的回收利用和保护 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 一氧化碳还原氧化铁 ⭐积累与运用 1、化学反应方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 2、实验步骤是： （1）反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热（目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸）。 （2）反应后，先撤走并熄灭酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳（目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内，使其炸裂；也为了使固体冷却，防止刚还原出来的铁再次被氧化）。 3、实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末，澄清石灰水逐渐变浑浊（如果点燃尾气，能够燃烧并发出蓝色火焰）． 4、尾气处理：由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；所以在有关一氧化碳的实验时，都需要注意尾气的处理，常用点燃或收集的方法： ①点燃，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 5、酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度） 1．（2024·山东淄博·中考真题）化学实验中需要牢固树立安全和规范意识。下列说法正确的是 A．及时将实验产生的废物、废液倒入水池 B．如果实验室中的药品无毒无害，可以品尝其味道 C．在还原的实验中，先加热固体，后通入气体 D．将玻璃管插入胶皮管时，先将玻璃管一端用水润湿，然后稍稍用力转动插入 【答案】D 【解析】A、实验产生的废物、废液应放入指定容器中，不可将废液倒入水池，以防止污染环境，错误； B、实验室中的任何试剂都不能品尝，错误； C、是可燃性气体，与空气混合加热易发生爆炸，则实验时应先通入气体排出装置内的空气，再加热，错误； D、将玻璃管插入胶皮管时，先将玻璃管一端用水润湿，然后稍稍用力转动插入，正确。 故选D。 2．如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．实验开始前先通入CO再点燃A装置 B．硬质玻璃管中的现象是固体由黑变红 C．B装置的作用是吸收二氧化碳 D．A和C两处的酒精灯作用相同 【答案】A 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合点燃易发生爆炸，因此实验开始前应先通入一段时间CO再点燃A装置，其目的是排尽装置内的空气，防止爆炸，说法正确，符合题意； B、硬质玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，实验现象是固体由红色变黑色，说法错误，不符合题意； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则B装置的作用是检验二氧化碳，说法错误，不符合题意； D、A处酒精喷灯的作用是加热，C处酒精灯的作用是点燃尾气中的一氧化碳，防止污染空气，因此A和C两处的酒精灯作用不相同，说法错误，不符合题意。 故选：A。 3．还原氧化铁的实验如图所示，有关说法正确的是 A．玻璃管a处固体由黑色变为红色 B．澄清石灰水的作用是检验 C．此实验能说明具有氧化性 D．可用水吸收尾气中的 【答案】B 【解析】A、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳，氧化铁为红色固体，粉末状铁单质为黑色固体，所以玻璃管a处固体由红色变为黑色，A选项错误； B、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，导致澄清石灰水变浑浊，所以装置中澄清石灰水的作用是检验CO2，B选项正确； C、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳，CO能将氧化铁还原为铁单质，说明CO具有还原性，C选项错误； D、CO难溶于水，不可用水吸收尾气中的CO，D选项错误。 故选：B。 4．某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。    【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。 ②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。 【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。 （1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。 实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。 【问题讨论】 （2）A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。 （3）B中反应的化学方程式是 。 （4）针对上述实验，下列分析正确的是______（填字母） A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽 B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂 C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成 【答案】（1）E （2）产生CO 浓硫酸 （3） （4）AB 【解析】（1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭E处酒精喷灯，继续通入一氧化碳使玻璃管冷却，防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂。 （2）A中二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，装置A的作用是产生一氧化碳。一氧化碳气体经干燥后进入E中与氧化铁反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，则D中盛放的是浓硫酸。 （3）B中的反应是氢氧化钠与A中没有反应的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。 （4）A、该实验中，装置B中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，作用是除去CO2，C中澄清的石灰水作用是检验CO2是否除尽，说法正确，符合题意；B、装置D用来除去一氧化碳气体中的水蒸气，如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂，说法正确，符合题意；C、E中一氧化碳与氧化铁高温时反应生成铁和二氧化碳，反应后玻璃管中的固体质量减少了，说明氧元素的质量减少了，不能说明一定有铁生成，因为CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁，说法错误，不符合题意；故选：AB。 5．低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。 Ⅰ.CO2转化为CO 炼铁的一种原理示意图如下（括号内化学式表示相应物质的主要成分）： （1）写出还原反应室中炼铁的化学方程式： 。 （2）Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂，在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4（催化剂再生）的一条可能途径： 。 Ⅱ.CO2转化为甲醇（CH3OH） 我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇，反应如下： （3）合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步，反应原理示意图如下： X的化学式为 。 （4）CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。 Ⅲ. CO2转化为葡萄糖（C6H12O6） 我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖，其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。 （5）写出如图所示反应的化学方程式： 。 （6）绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量（写出计算过程）。 【答案】（1）/ （2）Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4 （3）H2O2 （4）甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等 （5） （6）解：设通过光合作用得到葡萄糖的质量为。 答：通过光合作用得到葡萄糖的质量为。 【解析】（1）还原反应室中炼铁的反应有一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁与水，化学方程式为、； （2）在反应过程中Fe3O4与合成气中的CO或H2反应转化为Fe和CO2或H2O，Fe与H2O或CO2反应可重新转化为Fe3O4，实现Fe3O4的再生，因此能使Fe转化为Fe3O4的一条可能途径：Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4； （3）由图可知，与氧气反应生成和X，2X分解生成水和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气，则X为过氧化氢，其化学式为H2O2； （4）CO2和H2可合成甲醇，化学方程式为，其中二氧化碳与甲醇的质量比为，甲醇燃烧又生成CO2，化学方程式为，其中甲醇与二氧化碳的质量比为，因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是：甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等； （5）由图可知，二氧化碳在催化剂和通电条件下分解生成一氧化碳和氧气，化学方程式为. 常见金属的冶炼方法⭐积累与运用 1、常见的矿石：赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 ；铝土矿: 主要成分Al2O3。 2、工业上炼铁 （1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气 （2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）焦炭的作用：①提供热量；②生成CO（焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等；收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气。 3、常见金属的冶炼方法 （1）电解法：主要使用于金属活动顺序表中钠至铝之间的金属的冶炼。 （2）热还原法：主要使用于金属活动顺序表中锌至铜之间的金属的冶炼。 ①用H2作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵）。 ②用C（焦炭、木炭）、CO作还原剂（火法冶金；缺点：易混入杂质，污染空气）。 ③用Al作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属。 ④用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。 （3）加热法（即用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法）：主要使用于Hg、Ag等不活泼金属的冶炼。 （4）置换法（湿法冶金）：即根据金属的活动性顺序表的应用，利用排在金属活动性顺序中前面的金属把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 6．实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是 A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 【答案】C 【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【解析】A、M点时没有反应，无明显现象，反应未开始，该选项说法正确； B、N点对应的固体物质有3种，即反应生成的铜和没有反应的碳和氧化铜，该选项说法正确； C、实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管，该选项说法不正确； D、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，所以的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜，该选项说法正确。 故选C。 7．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 （1）铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，高炉炼铁的原理 （填“属于”或“不属于”）置换反应。 （2）铁制品在潮湿的空气中容易生锈，写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式 。 （3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列选用的药品可行的是 。（填序号） ①Fe、溶液、Ag ②溶液、Cu、Ag ③溶液、Cu、溶液 ④溶液、溶液、Ag 【答案】（1）不属于 （2） （3）①③/③① 【解析】（1）高炉炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应化学方程式：，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叫做置换反应，该反应不属于置换反应。 （2）铁制品在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，用稀硫酸除铁锈的化学方程式：。 （3）①分别将铁丝、银丝伸入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色固体析出，银丝表面没有红色固体析出，可得出金属活动性：Fe＞Cu，Cu＞Ag，即Fe＞Cu＞Ag，符合题意； ②、分别将铜丝、银丝伸入硫酸亚铁溶液中，铜丝、银丝表面都没有明显现象，可得出金属活动性：Fe＞Cu，Fe＞Ag，无法比较铜、银的金属活动性，不符合题意； ③将铜丝分别伸入溶液、溶液中，伸入溶液中的铜丝表面没有明显现象，伸入溶液中的铜丝表面有银白色固体析出，可得出金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，符合题意； ④将银丝分别伸入溶液、溶液，银丝表面都没有明显现象，可得出金属活动性：Fe＞Ag，Cu＞Ag，无法比较铁、铜金属活动性，不符合题意； 故选：①③。 8．湖南钢铁集团是全球最大的单体宽厚板生产企业、亚洲最大的薄规格高强钢生产基地．集团旗下某钢铁厂采用高炉炼铁，所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等，其过程可用如图简要表示，请完成下列问题． 已知：气体①、气体②和固体③均属于氧化物。 （1）气体②的化学式为 ； （2）反应Ⅲ是生成铁单质的反应，该反应 （填“属于”或“不属于”）置换反应； （3）炼铁原料进入高炉前，一般先将其粉碎，目的是 。 【答案】（1）CO （2）不属于 （3）增大反应物的接触面积，充分反应 【解析】（1）由流程图可知，气体②是焦炭和二氧化碳高温反应生成的一氧化碳，化学式为CO； （2）反应Ⅲ是一氧化碳和氧化铁高温反应生成二氧化碳和铁单质，反应物没有单质，不属于置换反应； （3）炼铁原料进入高炉前，一般先将其粉碎，目的是增大反应物的接触面积，充分反应。 9．（2024·江苏南京·三模）金属的历史由来已久，非金属的奥秘引人联想。 （1）在化学反应中，常常把矿物捣碎的目的可能是 。 （2）以SO2为例，试从化合价角度比较S与O2吸引电子能力的强弱： 。 （3）“方舟”空间站的现实原型是中国“天宫”空间站。空间站上太阳能板中含有镓（Ga）元素，镓元素在化合物中一般显+3价，镓的化学性质与铝相似，常温下镓与氧气反应的化学方程式为 。 （4）MgSO4与C在高温条件下反应生成一种固体氧化物和两种气体氧化物，一种为温室效应的气体，另一种为形成酸雨的气体。该反应中体现氧化性的物质是 。试计算若120g炭发生上述反应，理论上最多生成含镁物质的质量是多少？ （写出计算过程） （5）等质量的硫化亚铜和三氧化二铁所含铜元素和铁元素质量最简整数比 。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应充分进行（合理即可） （2）S＜O2 （3）4Ga+3O2＝2Ga2O3 （4）MgSO4 设若120g炭发生上述反应，理论上最多生成氧化镁的质量为 答：理论上最多生成氧化镁的质量为800g。 （5）8：7 【解析】（1）将矿物捣碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应充分进行； （2）在SO2中，硫元素为+4价，氧元素为﹣2价，S与O2吸引电子能力的强弱：S＜O2； （3）镓元素在化合物中一般显+3价，镓的化学性质与铝相似，则常温下镓与氧气反应生成氧化镓，化合物中元素化合价之和为零，设氧化镓中镓原子的个数为x，氧原子的个数为y，则有（+3x）+（﹣2y）＝0，解得x：y＝2：3，则氧化镓化学式为Ga2O3，反应的化学方程式为：4Ga+3O2＝2Ga2O3； （4）解析见答案； （5）Cu2S和Fe2O3的相对分子质量相等，等质量的Cu2S和Fe2O3中所含铜元素与铁元素的质量比是128：112＝8：7。 10．（2024·贵州黔东南·二模）金属铁、铜都是生活中常用的金属，根据所学知识，回答下列问题。 （1）铜的 性优良，且价格合理，故常被用于制作电线。 （2）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们在金属活动性顺序中和氢元素的位置关系，小明设计如下实验： ①试管C中发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型为 。 ②小莉认为省略上述实验中的 （填字母），也能达到实验目的。 ③试管B的溶液中减少的离子是 （填离子符号）。 （3）现有一包红色粉末，可能是铜粉和氧化铁粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定量研究。 【实验设计】取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热后继续通入CO至装置冷却。实验装置如右图： ①实验时，先通CO再加热的原因是 。 ②若该粉末全部是Fe2O3，则在硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。B装置中盛放的试剂最好是 （填字母序号）。B装置中试剂的作用是 。 A．NaOH溶液    B．稀盐酸    C．水    D．浓硫酸 ③若该粉末为铜粉和Fe2O3的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g，则m的取值范围是 。 【答案】（1）导电 （2） 置换反应 C （3）排出装置内的空气，防止和装置内的空气混合加热时发生爆炸 A 吸收并收集 【解析】（1）铜的导电性优良，且价格合理，故常被用于制作电线。 （2）①试管C中发生反应是指铁粉和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，该反应化学方程式：，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反应叫做置换反应，该反应的基本类型是置换反应。②铁粉和硫酸锌溶液，铁表面没有明显现象，可知金属活动性锌＞铁，铁粉和稀硫酸反应，有气泡生成，可知金属活动性铁＞氢，铁粉和硫酸铜溶液反应，铁表面有红色固体生成，可知金属活动性铁＞铜，铜粉和稀硫酸反应没有明显现象，可知金属活动性氢＞铜，由实验A可知：锌＞铁，实验B可知：铁＞氢，实验D可知：氢＞铜，即可得出金属活动性顺序：锌＞铁＞铜，省略上述实验中的C，也能达到实验目的。③试管B发生反应是指铁粉和稀硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和氢气，反应前溶液中有氢离子和硫酸根离子，反应后溶液中有亚铁离子和硫酸根离子，溶液中减少的离子是。 （3）①实验时，先通CO再加热的原因是是可燃性气体，与空气混合，在点燃或加热的条件下可能会发生爆炸。 ②若该粉末全部是Fe2O3，则在硬质玻璃管中发生反应是指一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳气体，该反应化学方程式：。B装置的作用是吸收并收集CO，一氧化碳是有毒气体，难溶于水且不与氢氧化钠溶液反应，一氧化碳和二氧化碳混合气体进入装置B，二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收，一氧化碳沿左侧玻璃导管进入集气瓶，一氧化碳气体密度比水小，聚集在集气瓶口，随着一氧化碳越来越多，集气瓶中的液体被压入烧杯C，一氧化碳气体被收集在集气瓶B中，通过吸收二氧化碳的质量利用可计算出红色粉末中氧化铁的质量，NaOH溶液能与反应，常用于吸收，则B装置中盛放的试剂最好是溶液。 ③利用极值法解答：若红色粉末全部是铜粉，不与反应，则剩余固体质量为．若红色粉末全部是，设最多得到铁的质量为，则有 故m的取值范围是。 金属锈蚀的条件 ⭐积累与运用 1、金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触；初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件，即铁与氧气、水同时接触就会生锈。 2、防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下 （1）用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥。 （2）在铁制品表面涂上一层保护膜。 （3）在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）。 （4）在铁制品表面镀上一层其他金属。 （5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 11．（2024·辽宁·中考真题）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是 A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 【答案】C 【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，说法正确； B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，说法正确； C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，说法不正确； D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。 故选：C。 12．（2024·山东滨州·中考真题）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是 A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 【答案】A 【解析】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触； A、经常用食盐水清洗铁制品，盐水会加快铁锈蚀的速率，不能减缓或防止钢铁锈蚀，符合题意； B、保持铁制品表面清洁干燥，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； C、在铁制品表面涂油漆，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意。 故选：A。 13．（2024·吉林长春·中考真题）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 【答案】（1）AB （2）U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 （3）氧气浓度较大 （4）未能探究铁生锈是否与氧气有关 【解析】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。 （3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。 （4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。 14．（2024·山东菏泽·中考真题）某化学兴趣小组在研学期间，发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象，同学们想根据所学知识，设计一个除锈和防锈的方案。 任务一、除锈剂的选择 【提出问题】 盐酸和硫酸都可以作为除锈剂，相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗？ 【实验探究】 （1）完善下列表格 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 取一枚生锈的铁钉放入试管中，加入5mL的稀盐酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液迅速变黄，铁锈很快消失 两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可) 2 取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中，加入5mL同浓度的稀硫酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液呈浅棕色，铁锈很快消失 【反思评价】 （2）酸除铁锈时有产生，这说明除锈的同时会造成钢铁的 ，产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象，影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生，可采取的措施有 (答出一点即可)。 任务二、除锈防锈方案的制定 同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污，于是又做了以下探究实验。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 3 取与以上相同的一枚生锈铁钉，沾满油污，放入试管中，加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸，加热 铁锈没有明显变化 油污影响除锈 【观察分析】①结合以上实验和所学知识，同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污，应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污，再进行“酸洗”除锈。 ②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。 【论证完善】 （3）实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作：a．酸洗b．烘干c．水洗d．碱洗e．刷漆或涂油。结合实验探究和分析，方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。 【反思评价】 （4）①除锈后的废液呈酸性，该如何处理 。 ②钢铁生锈会造成很大损失，但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。 任务三、除锈防锈方案的评价 除上述方法除锈外，在实际生产生活中，除锈的方法还有多种。比如： 1.人工除锈    用砂纸、钢丝球等工具，打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。 2.机械除锈    利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。 【整合归纳】 （5）结合实际，你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。 【答案】（1） （2）损耗 采用喷淋方式，用酸液冲洗铁锈器件 （3）c 、b、e （4）用熟石灰与酸性废液反应 食品的保鲜剂 （5）操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等 【解析】（1）铁锈的主要成分是氧化铁，用酸除铁锈，可以为稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式为：；或用稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：； （2）酸除铁锈时有产生，这是酸和钢铁反应生成的，这说明除锈的同时会造成钢铁的损耗；为了避免“氢脆”现象，影响钢铁强度，可采取的措施有避免钢铁长时间浸泡在酸溶液中，不断打捞确定铁锈是否除尽；采用喷淋方式，用酸液冲洗铁锈器件；除尽铁锈后立即用蒸馏水冲洗；适当延迟烘干时间，让钢铁基体中的气体尽可能的逸出； （3）实际除锈防锈中，应先“碱洗”去油污，再进行“酸洗”除锈，再水洗、烘干，最后刷漆或涂油防锈，故操作顺序应为d→a→c→b→e； （4）废液呈酸性，根据酸碱中和的化学性质可知：可用廉价的熟石灰（氢氧化钙）与酸反应，处理酸性废液；铁会与氧气、水反应而生锈，所以如果将“铁生锈”原理应用得当，同样可以造福人类，如：食品的保鲜剂； （5）结合实际，设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有：操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等。 金属的回收利用和保护 ⭐积累与运用 1、金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来，再加工再利用。 2、金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面 （1）节约能源：回收利用废旧金属，不仅可以节约金属资源；而且还可以节约冶炼金属时所用到的大量的煤等化石燃料和铁矿石等矿石资源。 （2）减少污染：回收利用废旧金属，不仅可以减少金属废弃后形成的镉、汞等引起的水和土壤污染，以及人和动植物的危害；而且还可以减少重新冶炼这些金属时燃烧燃料和生产过程形成的空气污染等。 3、金属资源的保护主要有以下四种措施 （1）减缓或防止金属的腐蚀。 （2）回收利用废旧金属，这样不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。 （3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。 （4）寻找金属的代用品。 15．（2024·西藏·中考真题）青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】A 【解析】A、铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于金属资源的利用和保护，故A符合题意； B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B不符合题意； C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的利用和保护，故C不符合题意； D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故D不符合题意。 故选A。 16．（2024·湖北武汉·中考真题）化学与生产生活息息相关。下列说法正确的是 A．废旧金属不可回收利用 B．油锅着火可用锅盖盖灭 C．青少年缺钙会引起贫血 D．石墨可用于切割大理石 【答案】B 【解析】A、回收利用废旧金属，能保护金属资源，该选项说法不正确； B、油锅着火时，盖上锅盖，能隔绝氧气，进而灭火，该选项说法正确； C、青少年缺钙会引起佝偻病，缺铁会引起贫血，该选项说法不正确； D、石墨硬度小，大理石硬度大，不能用石墨切割大理石，该选项说法不正确。 故选B。 17．走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列说法错误的是    A．粉状锈中含有Cu、O、H、Cl四种元素 B．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护 C．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl D．青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由0到+1价、再变到+2价 【答案】C 【解析】A、由粉状锈的化学式可知，铜绿中含有Cu、H、O、Cl四种元素，故A正确； B、铜生锈是与氧气、水、二氧化碳作用，在干燥、无氧的环境中，能够减缓铜的锈蚀，有利于青铜器的保护，故B正确； C、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种，不符合“多变一”特征，不是化合反应，故C错误； D、青铜器中含有铜，铜中铜元素的化合价为0；青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl，CuCl中氯元素显-1价，则铜元素的化合价为+1价；随着环境条件的变化而发生锈蚀，Cu2O中氧元素显-2价，则铜元素的化合价为+1价，Cu2（OH）2CO3、Cu2（OH）3Cl中铜元素的化合价为+2价，则青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价变化为0→+1→+2，故D正确。 故选C。 18．（2024·内蒙古包头·中考真题）阅读科普短文，回答下列问题： 内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。 钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。 白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。 （1）白云钇钡矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）钇的物理性质有 。 （3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 。 【答案】（1）混合物 （2）具有延展性 （3）回收利用废旧金属等 【解析】（1）白云亿钡矿中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素，属于混合物； （2）物理性质是不需要化学性质就能表现出来的性质。如颜色、状态、延展性等。由资料中可知，钇是一种灰黑色金属，有延展性，钇的物理性质有：灰黑色固体，有延展性； （3）保护金属资源的途径有：回收利用废旧金属、合理有效开采矿物、防止金属腐蚀；寻找金属的代用品等。 19．劳动课程标准要求学生承担家庭劳动。请用所学的化学知识回答。 （1）厨房中菜刀、铁锅常用的防锈措施是 。 （2）燃气灶的火焰呈黄色或橙色时，应 (选填“调大”或“调小”)进风口。 （3）为防止因天然气泄漏而造成危险，应在厨房安装天然气报警器。报警器安装位置应选择图中的 (选填“A”或“B”)处。 （4）热水壶底部有一层水垢，可用厨房中的 清除。 （5）制作面食常常用到发酵粉、其主要成分是 (填俗称)。 【答案】（1）洗净擦干 （2）调大 （3）A （4）食醋 （5）小苏打 【解析】（1）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，所以厨房中菜刀、铁锅常用的防锈措施是洗净擦干，阻止铁与水接触； （2）燃气灶的火焰呈黄色或橙色时，说明燃烧不充分，氧气不充足，应调大进风口； （3）然气的主要成分是甲烷，甲烷的密度比空气小，为防止因天然气泄漏而造成危险，报警器安装位置选择图中A处； （4）热水壳底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，都能与酸反应生成易溶于水的盐，所以可用厨房中的食醋（主要成分醋酸）清洗； （5）发酵粉的主要成分是碳酸氢钠，俗称小苏打。 20．（2024·贵州·中考真题）图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。 （1）用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填字母序号）。 （2）加热高锰酸钾制取的化学方程式为 ，收集装置是 （填字母序号），检验的方法是 。 （3）装置F中分液漏斗内的试剂是 ，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是 ，达到实验目的。 （4）火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是 。 【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B （2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ C/E 将带火星的木条伸入集气瓶中 （3）过氧化氢溶液 ①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈 （4）化学反应前后元素的种类不变 【解析】（1）大理石主要成分是碳酸钙，实验室用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，选择固液常温型发生装置B。 （2）高锰酸钾在加热条件下发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，高锰酸钾制取的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集，所以收集装置是C或E。氧气支持燃烧，能使带火星的木条复燃，所以检验的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，则该气体是氧气。 （3）图2是探究铁生锈的条件，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。装置F中是生成氧气，则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水、氧气。打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈，达到实验目的。 （4）火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有氧元素。 1．下列关于实验室模拟炼铁和工业炼铁的叙述中错误的是 A．模拟炼铁实验时需要先通入一会儿CO B．模拟炼铁主要原理为： C．工业炼铁的主要原料有铁矿石、石灰石和焦炭 D．工业炼铁的产物为纯铁 【答案】D 【解析】A、模拟炼铁实验时需要先通入一会儿CO，排尽装置中的空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸，故选项说法正确； B、工业炼铁就是在高温的条件下，用一氧化碳来还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项说法正确； C、工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石等，故选项说法正确； D、工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，故选项说法错误。 故选：D。 2．下列图示实验能达到目的的是 A．验证铁钉锈蚀的条件 B．证明甲烷中含有碳元素 C．验证质量守恒定律 D．探究可燃物燃烧需要氧气 【答案】B 【解析】A、右侧试管中的铁钉既接触水分，也能够接触空气，一段时间后，铁钉发生锈蚀，中间试管中的铁钉只能够接触水分，不锈蚀，左侧试管中的铁钉不能保证接触干燥的空气，应在管口放上干燥剂，故选项实验设计不能达到目的； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有碳元素，所以该实验可以验证甲烷中含有碳元素，故选项实验设计能达到目的； C、氧化铜和氢氧化钠不能反应，没有新物质生成，属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律，故选项实验设计不能达到目的； D、白磷和红磷均与氧气接触，白磷燃烧而红磷不燃烧，对比说明燃烧需要温度达到着火点以上，故选项实验设计不能达到目的。 故选B。 3．（2024·湖北·中考真题）同学们设计的下列实验方案（夹持装置已略去），能达到目的的是 目的 A．探究二氧化碳与水反应 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件 方案 【答案】D 【解析】A、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，可能是二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红，也可能是二氧化碳与石蕊发生化学变化生成红色物质，所以将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，不能证明二氧化碳与水发生了反应，应设计对比实验，故方案不能达到目的； B、该实验中，过氧化氢溶液的浓度和催化剂的种类均不相同，变量不唯一，无法探究不同催化剂的催化效果，故方案不能达到目的； C、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成二氧化碳气体会使装置内压强增大，气球会涨大，会受到浮力，导致反应前后质量不相等，无法验证质量守恒定律，故方案不能达到目的； D、左边量筒上部足量光亮的铁丝绒只与空气接触，一段时间后，不会生锈；左边烧杯底部的铁丝绒只与水接触，一段时间后，不会生锈；右边左边量筒上部足量光亮的铁丝绒同时与空气和氧气接触，一段时间后，会生锈，量筒内液面上升；对比三处足量光亮的铁丝绒的变化可以得出铁生锈需要同时与空气和水接触，量筒内液面上升的体积就是足量光亮的铁丝绒消耗空气中氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，故方案能达到目的。 故选D。 4．下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是 A．通入的CO要先验纯 B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯 C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的CO D．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊 【答案】C 【解析】A、一氧化碳有可燃性，不纯点燃时会发生爆炸，则通入的CO要先验纯，故选项说法正确。 B、实验开始时，应先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。 C、图中缺少尾气处理装置，但不能把尾气通入盛有水中，因为一氧化碳难溶于水、不与水反应，故选项说法错误。 D、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会观察到B处红棕色固体变黑，C处变浑浊（二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水），故选项说法正确。 故选：C。 5．以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是 A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B．图1应先加热Fe2O3再通入CO C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ D．两图中得到的铁产品是不完全相同的 【答案】D 【解析】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A说法错误； B、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是排净玻璃管内空气，防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸，故B说法错误； C、高炉炼铁的反应原理是焦炭在高温下被氧化生成CO，然后CO还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：，故C说法错误； D、图1氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，得到的是铁单质，图2因为焦炭的存在，会使得成品铁中含有较高的碳含量，即生铁，故两图中得到的铁产品是不完全相同的，故D说法正确； 故选：D。 6．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是 A．X只可能是单质 B．反应①属于放热反应 C．反应物Y可以用来检验CO2 D．打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应② 【答案】A 【解析】A、单质是由一种元素组成的纯净物，CO可以与O2在点燃条件下反应生成CO2，也可以与CuO、Fe2O3等物质在高温条件下反应生成CO2，其中O2是单质，而CuO、Fe2O3不是单质，所以X不一定是单质，A选项错误； B、反应①是CH4与O2在点燃条件下反应生成CO2，该反应放热，B选项正确； C、Y是澄清石灰水，CO2能与澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀，导致澄清石灰水变浑浊，所以可用Y来检验CO2，C选项正确； D、打开碳酸饮料瓶盖时，瓶内气压减小，二氧化碳溶解度减小，部分碳酸发生反应②，分解产生二氧化碳，D选项正确。 故选：A。 7．（2024·四川达州·中考真题）化学学习过程中，归纳、总结有利于提升学习能力。下列知识归纳有错误的一组是 A．化学与健康 B．化学与安全 ①人体缺钙可导致甲状腺肿大 ②不食用过期或霉变食品 ①严禁品尝化学药品 ②油锅着火用锅盖盖灭 C．化学与资源 D．化学与未来 ①回收利用废旧金属 ②利用海水“制碱” ①“碳中和”有利于减缓温室效应 ②开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖 【答案】A 【解析】A、①老年人缺钙易患骨质疏松；②过期或霉变食品中含有有毒物质，不能食用，故错误； B、①不能品尝任何药品的味道；②锅盖盖灭，可以隔绝氧气，达到灭火的目的，故正确； C、①回收利用废旧金属和塑料制品，能保护环境同时节约资源；②海水制碱制得的是纯碱，可以利用氯化钠和二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，再将碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠，故正确； D、①二氧化碳实现“中和”，有利于减缓温室效应；②化石燃料燃烧产生大量二氧化碳，对环境产生威胁，开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖，故正确。 故选A。 8．（2024·安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是 A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 【答案】A 【解析】A、食盐水中的铁粉生锈，铁粉的质量将随时间的增加而减少，锥形瓶中氧气反应完，铁粉的质量不变。A符合题意； B、食盐水中的铁粉生锈过程中，氮气不参与反应，氮气的质量不变。B不符合题意； C、食盐水中的铁粉生锈过程中，氧气转化到铁锈中，氧元素的质量不变。C不符合题意； D、原固态物质是铁粉，生锈后固态物质变为铁锈，固态物质的质量先增加后不变。D不符合题意。 综上所述：选择A。 9．（2024·四川乐山·中考真题）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线． 回答下列问题： （1）制作灯柱所需的铝合金属于 （选填“金属材料”或“合成材料”）． （2）铝合金的硬度和强度都比纯铝 （选填“高”或“低”）． （3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性． （4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈． 【答案】（1）金属材料 （2）高 （3）导电 （4）氧气/O2 【解析】（1）金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于合金，属于金属材料； （2）合金的硬度和强度比组成它的纯金属高，则铝合金的硬度和强度都比纯铝高； （3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性； （4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和仰视反应而生锈。 10．（2024·四川广元·中考真题）请从化学视角回答下列问题： （1）制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖，利用了活性炭的 。 （2）玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩，玻璃钢属于 (填“复合材料”或“金属材料”)。 （3）家里的刀、剪等钢铁制品与 接触易生锈。 （4）天气闷热时，鱼塘里的鱼因缺氧而接近水面游动，缺氧的原因是 。 （5）广元唐家河的大熊猫以竹子为主食，用以保证每天的能量摄入。竹子富含纤维素，纤维素属于哪类基本营养素 。 （6）为了减少二氧化碳的排放，可通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)。该反应的微观示意图如图： ①该反应的化学方程式为 。 ②H和O属于不同种元素最本质的原因是 。 ③从微观上解释该化学反应遵守质量守恒定律的原因是 。 【答案】（1）吸附 （2）复合材料 （3）水、氧气 （4）天气闷热时温度升高，压强变小，所以水中溶解的氧气也变少，所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气 （5）糖类 （6）2CO2+2H2O2CH2O2+O2 质子数不同或核电荷数不同 反应前后，原子的种类、数目及其质量保持不变 【解析】（1）活性炭具有吸附性，因此制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖；故答案为：吸附。 （2）玻璃钢是由玻璃纤维和合成材料复合而成的，属于复合材料；故答案为：复合材料。 （3）家里的刀、剪等钢铁制品与水、氧气接触易生锈；故答案为：水、氧气。 （4）气体的溶解度随着温度升高而降低，随着压强的增大而增大，故天气闷热时温度升高，压强变小，所以水中溶解的氧气也变少，所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气；故答案为：天气闷热时温度升高，压强变小，所以水中溶解的氧气也变少，所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气。 （5）纤维素属于基本营养素中的糖类；故答案为：糖类。 （6）①由微观反应示意图可知，该反应是在通电的条件下，二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气，反应的化学方程式是2CO2+2H2O2CH2O2+O2；故答案为：2CO2+2H2O2CH2O2+O2。 ②由元素的概念可知，H和O属于不同种元素最本质的原因是质子数不同或核电荷数不同；故答案为：质子数不同或核电荷数不同。 ③从微观上看该化学反应遵守质量守恒定律的原因是反应前后，原子的种类、数目及其质量保持不变；故答案为：反应前后，原子的种类、数目及其质量保持不变。 【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 1．（新应用——蒸汽眼罩）（2024·吉林·中考真题）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。 （1）全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应。 （2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 保存，防止铁粉生锈； （3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。 【答案】（1）氧气/ （2）密封 （3）好处：铁生锈可以吸收和，作干燥剂/双吸剂；坏处：浪费金属资源（开放题合理即可） 【解析】（1）全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和氧气（或O2）反应； （2）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，空气中存在氧气和水蒸气，金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要密封保存，防止铁粉生锈； （3）铁生锈过程中消耗氧气和水，生锈好处：铁生锈可以吸收O2和H2O，作干燥剂/双吸剂； 铁生锈过程中，铁单质转化为铁的化合物，生锈坏处：浪费金属资源。 2．（新情景——日常生活生产）日常生活生产中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题： （1）衣：夏天更适合穿纯棉T恤，是因为棉纤维具有良好的吸水性和 ； （2））食：正在生长发育期阶段的你，需要比成年人摄入更多的钙，应适当的多食用下列食物中的___________（填字母序号）。 A．牛奶 B．虾 C．虾皮 D．西瓜 （3）住：家庭装修时，暖气的水管已广泛使用塑料管代替金属管，请你再写出一条保护金属资源的途径： ； （4）行：飞机机身采用铝合金，飞机机翼采用的是玻璃钢，这两种材料的共同特点是_______。 A．密度大、硬度大 B．密度小、强度好 C．熔点低、硬度小 【答案】（1）透气性（合理表述即可） （2）AC （3）防止金属锈蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物等 （4）B 【解析】（1）夏天更适合穿纯棉T恤，是因为棉纤维具有良好的吸水性和透气性； （2）A、奶、奶制品中含钙丰富，故牛奶中富含钙，符合题意； B、虾中富含蛋白质，不符合题意； C、虾皮中富含钙，符合题意； D、西瓜富含维生素，不符合题意。 故选AC； （3）保护金属资源，可以防止金属锈蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物等； （4）飞机机身采用铝合金，飞机机翼采用的是玻璃钢，这两种材料均具有强度大，密度小，耐腐蚀等特点。 故选B。 3．（中国历史文化——千里江山图）《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。 　 （1）朱砂中含有的非金属元素的原子结构示意图为 。绿松石的主要成分中含有 种元素。 （2）画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质 。 （3）画作中所用的矿物颜料也可用于冶炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物 （写化学式）的还原性冶炼赭石（主要成分为），反应过程中的化学方程式 。 （4）若反应a~d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为 ，其中属于吸热反应的是 （填字母）。 【答案】（1）   五/5 （2）不活泼 （3）CO Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （4）化合反应 d 【解析】（1）朱砂中含有的非金属元素为硫元素，其原子结构示意图  ；绿松石的主要成分中含有铜、铝、磷、氢、氧五种元素。 （2）在常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其它物质发生化学反应，故画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质不活泼。 （3）一氧化碳具有还原性，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （4）a的反应为碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，b的反应为碳在氧气中点燃生成一氧化碳，属于化合反应，c 的反应为一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，d的反应为二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，则该反应类型为化合反应，其中属于吸热反应的是d。 4．（中国历史文化——古法炼铁）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。 （1）《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。” ①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。 ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。 ③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。 ①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。 ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。 ③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。 ④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。 【答案】（1） 提供充足的氧气，使碳完全燃烧或充分燃烧 混合物 （2）CaO/MgO 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 燃料 炉尘 600 【解析】（1）①资料中能日夜不断火，原理是碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：； ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是：提供充足的氧气，使碳完全燃烧或充分燃烧； ③“流出成铁板”中“铁板”是生铁，由铁、碳等混合而成，属于混合物； （2）①根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含钙、镁、碳、氧元素，生成物中也应含钙、镁、碳、氧元素，钙元素和镁元素属于金属元素，故含有的两种金属氧化物为：CaO、MgO； ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； ③煤气主要成分是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，故以上流程中回收煤气可用作燃料； 高炉炼铁的炉尘中含铁矿粉、焦炭粉等，可循环利用； 1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿中铁元素的质量为：，则含336t铁元素的赤铁矿的质量为：。 5．（新科技——新能源汽车转型升级）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。 （1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 （2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。 （3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（）的锂电池为汽车提供动力，中显价，则Li元素的化合价为 价。 （4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。 A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 （5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁（）的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。 【答案】（1）隔绝氧气和水 （2）导电性 （3）+1 （4）ABC （5）解：设产生铁的质量为x。 x=560t 答：可以炼出纯铁的质量为560t。 【解析】（1）铁在潮湿的空气中容易生锈，则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气； （2）铜具有优良的导电性，则用于制作导线、铜质电路主板等； （3）磷酸亚铁锂（LiFePO4）中磷酸根为-3价，铁元素化合价是+2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知：x+（+2）+（-3）=0，x=+1，Li元素化合价是+1； （4）A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大，正确； B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低，正确； C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好，正确； 故选：ABC。 （5）见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$