课题3 金属资源的利用和保护-【中考123】2024-2025学年新教材九年级下册化学全程导练（人教版2024）

全程导练·九年级化学·下册 课题3金属资源的利用和保护 第1课时 金属矿物 铁的冶炼 [答案P4] 知识要点分类练典！ 铁80%的赤铁矿石。求： (1)该矿石中氧化铁的质量。 知识点1常见的金属矿物 (2)该矿石能治炼出含杂质4%的生铁的质量。 1.新素材刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙 (计算结果精确到0.1) 中浪底来”描述的是一种在自然界中大多以单质 形式存在的金属，该金属是 ( A.Au B.Fe C.Al D.Cu 2.下列金属矿物的主要成分错误的是 ( 能力提升综合练中： A.赤铁矿(Fe20,) B.磁铁矿(FeO.) C.铝土矿(Al,03) D.赤铜矿(CuO】 8.根据矿石的主要成分分析，下列矿石中，最适合炼 3.现有：①赤铁矿（主要成分是Fe0,):②磁铁矿 铁的是 () (主要成分是Fe,O,):③黄铁矿（主要成分是 A.磁铁矿（主要成分Fe,O,) FeS,)。请你从经济效益和环境保护的角度分析 B.黄铜矿（主要成分CuFeS2) 三种矿石哪种不适合用来炼铁： (填序 C.黄铁矿（主要成分FeS2) 号)，理由是 D.辉铜矿（主要成分Cu,S) 知识点2铁的冶炼 9.(重庆中考)小明笔记中有一处错误，你认为是图 4.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该 中的哪一处 () 反应中发生还原反应的物质是 课题3 金属资源的利用和保护 一、铁的冶炼 A.CO B.Fe2O3 C.C02 D.Fe 5.(北京中考)炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分 高温 原理：F0+3C0 =2Fe+3C02不是管换反应 是Fe0,)、焦炭，空气等，转化过程如图： 赤铁矿的主要成分发生还原反应 空气 焦炭 赤铁矿石/ 二氧化碳 高湿 一氧化碳 ① ② 湘一因 b ③ A.a处 B.b处 C.c处 D.d处 (1)②中，反应为C0,+C商温2C0其中化合价 10.炼铁厂以赤铁矿，焦炭、石灰石、空气等为主要原 发生改变的元素是 料炼铁，主要反应过程如图所示： 赤铁矿 (2)③中，C0与Fe0,反应的化学方程式为 过量空气， 一 一氧 焦炭 高温 焦炭高温 温 牛铁 ① 化碳 ② 化 ③ 知识点3含杂质物质的计算 根据上图和所学知识判断下列说法错误的是 6.含氧化铁80%的赤铁矿，铁元素的质量分数是 ( ( A.生铁属于混合物 A.63% B.56% C.70% D.80% B.①和②是化合反应，③是置换反应 7,工业上用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）与一氧 C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳 化碳在高温条件下治炼生铁。现有400t含氧化 D.赤铁矿的主要成分是FeO 见此周标鼠科音/微估扫码领取你的考场冲刺攻路！ 第八单元金属和金属材料 11,(湘潭中考)以煤为原料获得的化工产品有着广 法炼铜，湿法炼铜的优点是 泛的用途。请回答下列问题。 (1)煤是 (填“可再生”或“不可再 (3)某化学兴趣小组的同学在社会实践中，对废 生”)的化石能源。 品回收站中废弃电器零部件黄铜（铜锌合 (2)煤加工得到的焦炭广泛应用于炼铁。如图 金)中铜的含量产生了兴趣。他们称取该黄 是高炉炼铁的示意图，据图回答： 铜样品10g放入烧杯中，然后慢慢向烧杯中 铁矿石、焦炭和灰石 加入稀硫酸，已知恰好完全反应时加入稀硫 高炉气休」高炉气体 酸的质量为154.7g,此时称得烧杯内剩余 物质的质量为164.5g。求：黄铜样品中铜 的质量分数。（写出计算过程） 开始生成生铁 形成炉渣 CO+CB2C0 进风山 C+0,商C02 热空气设 进风口 “的满“ 出渣▣ 出铁口 素养探究创新练中 ①焦炭在炼铁过程中的主要作用是 :原料中石灰石的作 14.利用氢代替碳作还原剂，得到高纯铸造生铁的流 用是 程如下图所示（部分反应物、生成物、反应条件 ②铁矿石（主要成分为Fe,0,)进入高炉前要 略去)。 粉碎成小颗粒，其原因是 原料 (铁矿粉、 混合喷枪 :写出高炉内生成铁 煤粉、 熔炉气体 石灰石粉) 燃烧风 的化学方程式： O2H,+0,商温2,0 热风 喷枪 ③图中出铁口低于出渣口，说明生铁的密度 22c0+0商温2C0, 富氧 比炉渣 (填“大”或“小”)。 氨基 1 过渡风 含氢 12.用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe02)炼铁 还原气 C0,+C高温2C0 体喷枪 的化学方程式为 还原区 还原 若实验室用足量一氧化碳与28g某赤铁矿粉充 气休) 高纯铁水 炉渣 分反应后，冷却、称量，剩余固体质量为20.8g, (1)燃烧区的作用是 燃烧区发生 则该赤铁矿粉含有杂质的质量为 g。 燃烧反应的物质还有 (填化学式)。 13.我国古代将炉甘石(ZnC0)、赤铜(Cu,0)和木 (2)还原区的反应除3H,+F,0,商温2Fe+ 炭粉混合后加热到800℃左右，得到一种外观似 3H,0外，另一主要反应的化学方程式是 金子的铜和锌的合金。 (1)赤铜与木炭粉反应（火法炼铜）的化学方程 (3)从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢 式为 基熔融冶金技术的优点是 (2)西汉时期刘安所著的《淮南万毕术》中，有湿 (答一条)。 法炼铜（即铁与硫酸铜反应）的记载，对比火 见此图标司轩音/微信扫码领取你的考场冲刺政略！ 13 全程导练·九年级化学·下册 第2课时 金属资源保护 [答案P4] 知识要点分类练●： (1)生铁属于 (填“纯净物”或“混合 物”)，从步骤“①②③”中选出一定发生化学 @知识点1金属的腐蚀与防护 变化的是 (填序号)。 1.在下列情况下，埋在地下的俦铁管道腐蚀最慢 (2)为了防止金属器皿锈蚀，可采用的正确措施 的是 ( 有 (填字母)。 A.在干燥致密、不透气的土壤中 A.保持干燥 B.涂防锈漆 B.在潮湿、疏松、透气的土壤中 C.及时清除铁锈 D.改用合金制造 C.在潮湿、致密，不透气的土壤中 (3)铁器易锈蚀，而铝器不易锈蚀。用化学方程 D.在潮湿、疏松，透气的酸性土壤中 式表示铝器不易锈蚀的原因： 2.日常生活中为防止自行车的链条生锈，可以采用 的方法是 ( (4)废旧金属“循环利用”的意义是 A.刷油漆 B.涂机油 (写一点即可)。 C.镀铬 D.制成不锈钢 3.金属材料的应用推动了社会的发展，下面借助U 能力提升综合练典 形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件。 6.埋藏在地下两千多年的越王勾践剑，出土时依然 干燥的 寒光凛凛，没有锈蚀，下列原因与之无关的是 湿的 丝棉 钢丝棉 ( 干燥剂（包 在纱布里) A.理藏的环境温度高 B.到身表面经过处理，形成一层致密的保护膜 浸没在煮沸并刚冷却 的蒸馏水中的钢丝棉 C.埋藏的环境中氧气少 (1)一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥 D.宝剑的主要成分是青铜，抗腐蚀性能好 的钢丝棉没有锈迹，此现象说明钢铁锈蚀需 7.下列铁制品的防锈方法不合理的是 要 A.汽车外壳—烤漆 (2)实验中使用煮沸后的蒸馏水目的是去除水中 B.水龙头—镀防护金属 的（填“C0,”或“02”）：实验结束时， C.公交车扶手一—涂防锈油 同学们发现浸没在蒸馏水中的钢丝棉也有少 D.脸盆一—烧涂搪瓷 量锈迹，说明本实验的不完善之处是蒸馏水 8.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R 与试管内的空气接触，利用原有装置提出的 端的红墨水液面高度一致，塞紧木塞，一周后观 改进方案是在盛有凉开水的U形管 察。下列推断错误的是 () (填“左端”“右端”或“两端”)液面上滴加植 物油。 十燥空气 @知识点2保护金属资源 4.(玉林中考)保护金属资源的有效途径，不包括下 红墨水 列的 ( 铁钉 A.合理开采矿物 B.寻找金属替代品 A.b管中铁钉不会锈蚀 C.回收利用金属 D.禁止使用铁制品 B.L端与R端液面高度仍然保持一致 5.如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答 C.该实验说明铁锈蚀与水有关 下列问题。 D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀 回收利川G 9.某同学根据铜绿的成分Cu2(OH),CO,做出猜 想：金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须 ③ 有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进 铁矿石 铁 铁水剧 H铁水额 行如图所示实验中的 () 见此图标乳杆音/蛋信扫码领取你的考场冲刺政路！ 第八单元金属和金属材料 二氧化 (1)铁生锈的条件。 碳和 化碳 二氧化 (2)防止金属锈蚀的措施。（答一条）】 氧气 碳和氧气 (3)回收废旧金属的意义。（答一条） 水片水片 片 钥片 甲 丙 A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁 10.走近千年文物，人们发现青铜器在含有C1的环 境中易生成CCl,随着环境条件的变化而发生 素养探究创新练一： 锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列说法 13.新考法我国高铁创造的中国速度令世界瞩目， 错误的是 ( 某学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀进行探究。 Cu0田C0 一（铜绿） 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ Cu(OH).CI 粉状锈) 【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀，碳粉不与盐 酸反应：氧化铁能与盐酸反应，不产生气体。 CuCl 【设计实验】小组设计了图1装置，检查气密性， A.粉状锈中含有Cu、0、H、C1四种元素 将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，4s时刻加 B.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护 入2mL饱和NaCI溶液后，再将一只装有5mL C.CC1与O2、H0发生化合反应生成Cu(OH),C 稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注 D.青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由0变 射器活塞)，采集数据 到+1价、再变到+2价 11,“低碳生活，绿色出行”。下图为共享单车。请 压强 传感松 回答下列问题。 温度 传悠器 数据采集器 ①塑料灯罩 500mL.二纸烧瓶 ②链条 图1 ③渐条 +温度/℃ 绳/kPa ④轮胎 (1)图中所标示的各部件中，属于金属材料的是 (填序号)。 (2)自行车的闸线为钢丝，说明金属具有 0 t 名名4时问s01 性。 图2 图3 (3)车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止车 (1)据图2，说明铁生锈是 (填“放热” 架与 接触而生锈，防止自行车链条 或“吸热”)过程。2~38这段时间反应并 生锈的有效措施是 未停止但温度却开始降低，原因是 (4)自行车的部分零件选用了铝合金材料，其优 点是质量轻、硬度大和 。废旧自行 (2)据图1、图3分析s时刻后压强突然变大， 车回收利用的意义是减少环境污染及 原因是 12.(龙东地区中考)根据有关报导，世界上每年因 【反思评价】 腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 (3)小丽同学猜测：铁锈蚀的快慢还可能与氧气 20%~40%,防止金属锈蚀已成为科学和技术领 域的重大问题。为探究金属锈蚀的条件，进行如 的浓度有关。为判断该猜测是否正确，请你 图实验，一周后观察到①中铁钉生锈，请回答下 设计实验验证小丽同学的猜想，简述实验方 列问题： 案（实验方案包括操作、现象和结论）： 干燥剂 水 0 ② ③ 见此图标图轩音/微信扫码领取你的考场冲刺政略！ 15全程导练·九年级化学·下册 8.(1)①Zn(NO3)2Fe(NO3)z2Ag、FeZn 3C0+Fe,0,商题2Fe+3C0, (2)Ag、Fe 160 112 解析：三种金属的活动性顺序是：锌比铁活泼，铁比 3201 x×969% 银活泼。将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量 160 3201 硝酸银溶液的浇杯中，锌先和硝酸银反应生成硝酸 112=x×96% x年233.3t 锌和银，若锌不足，则铁再和硝酸银反应生成硝酸 答：(1)该矿石中氧化铁的质量为320t:(2)可冶炼出 亚铁和银。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气 含杂质4%的生铁约233.31。 泡产生，则说明滤渣中一定有铁，可能含有锌，溶液 【能力提升综合练】 中的硝酸银完全反应。①滤液里一定含有 8.A9.B10.B Zn(N0)1,可能含有Fe(N0)2:②滤渣中一定含有 11.(1)不可再生 Ag、Fe,可能含有Zn。(2)若反应后所得滤液呈无 (2)①提供热量提供还原剂C0 色，说明了铁未参加反应，则滤渣中一定含有Ag、 将矿石中的二氧化硅变为炉渣 2增大反应物的接触面积，加快反应速率 9.(1)Zn(N03)2、Cu(N03)2 3C0+Fe,0,高逗2Fe+3C0, (2)锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，溶液质量变 ③大 小：铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液质量 12.3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0,4 变小。 10.(1)铜 13.(1)2Cu,0+C高温4Cu+C0,1 (2)Zn+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO)2 (2)操作简单、节约能源（合理即可） (3)不存在 (3)解：反应所生成的氧气质量为 11.(1)Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag'Zn、fe、Cu 10g+154.7g-164.5g=0.2g (2)Zn(NO3),Zn 设此黄铜中锌的质量为x。 (3)2 Zn H,SO.=ZnS0,H2 (4)Zn(NO)2 Fe(NO)2Cu(NO)2 65 2 12.(1)过滤引流 0.2g (2)Fe +CuSO=FeSO,+Cu FeSOZnSO 6 20.2g (3)没有气泡产生Fe+H,SO,一FeSO4+H2↑ x=6.5g (4)Zn> 此黄铜样品中铜的质量为10g-6.5g=3.5g 13.(1)Zn +2AgNO,=Zn(NO,)2 +2Ag[Fe+ 2AgNO,=Fe(NO3)2+2Ag] 此黄铜样品中佣的质量分数为治×10%=35% (2)可能有 答：黄铜样品中铜的质量分数为35%。 (3)铝离子、锌离子、亚铁离子（或A3·、Zn2、 【素养探究创新练】 Fe2+)。 14.(1)提供热量C 课题3金属资源的利用和保护 (2)3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0, 第1课时金属矿物铁的冶炼 (3)减少C0,排放（或减缓温室效应，合理即可） 【知识要点分美练】 第2课时金属资源保护 1,A解析：“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来"描述 【知识要点分英练】 的金属是金，因为金常用于制作首饰，化学性质稳定， 1.A2.B 自然界中有单质形式存在。 3.(1)与水接触(2)02两端 2.D 解析：(1)潮湿的钢丝棉中铁与氧气、水同时接触，有 3.③黄铁矿中铁的含量低，目会生成$02等有害气 明显锈迹，干燥的钢丝棉中的铗只与氧气接触，没有 体，污染环境 锈迹，由此可得出铁生锈需与水接触。(2)由于铁与 4.B 氧气、水共同接触时会生锈，则实脸中使用煮沸的燕 5.(1)碳元素(2)Fe,0,+3C0高遇2e+3C0, 馏水，可除去水中溶解的氧气；浸没在蒸馏水中的钢 6.B 丝棉也有少量锈迹，说明冷却后，装置中的氧气溶解 7.解：(1)400t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质 于水中，则应在盛有刚冷却的燕馏水的U形管两端液 量为4001×80%=320L 面上滴加植物油。 (2)含杂质4%的生铁中含铁量为1-4%=96% 4.D 设可炼出生铁的质量为x。 5.(1)混合物①3 4 参考答案及解析 (2)ABCD 12.(1)硬度大（或抗腐蚀性强等，合理即可） (3)4A+302—2A203 (2)Fe>Mn>Cu (4)可节约金属资源、减轻环境污染 产生气泡，溶液由无色变成浅绿色1④0.2 【能力捉升锦合练】 解析：(1)青铜是合金，合金具有硬度比组成它的纯 6.A7.C8.B9.B10.C 金属大、抗腐蚀性强等优点。(2)【猜想】根据金属 11.(1)23(2)延展(3)空气、水涂油 活动性顺序可知铁活动性比铜强，锰的活动性可能 (4)耐腐蚀节约金属资源 比轶强，也可能居中，还可能最弱，可得猜想3为F 12.(1)铁与氧气和水共同接触。 >Mn>Cu:【分析】I,实脸②是铁片和稀硫酸反 (2)在金属表面形成保护膜如喷漆等（或保持金属 应，生成氢气和硫酸亚铁，现象是产生气泡，溶液由 表面洁净干燥)（合理即可）。 无色变成浅绿色。Ⅱ.实验过程中发现只有实验① (3)节约金属资源（或减少环境污染、节约能源、降 无明显现象，由①可知活动性：H>Cu,由②铁能与 低生产成本)（合理即可）。 稀硫酸反应，可知活动性：F>H,由3猛能与硫酸亚 【素养摇究创新练】 铁反应，可知活动性：Mn>Fe,由④锰能与硫酸钢反 13.(1)放热生锈放出的热量小于散失的热量 应，可知活动性：Mn>Cu,由此可得出活动性：Mn> (2)铁生锈消耗氧气，装置中的压强变小，则将注射 Fe>Cu,即猜想I成立。Ⅲ.实验过程中发现只有 器中的盐酸吸入，盐酸与铁反应生成氢气 实验①无明显现象，由①可知活动性：H>C,由② (3)分别将铁放入不同氧气浓度的试管中，并目试管 铁能与稀硫酸反应，可知活动性：「e>H,由③锰能与 中有等量的水，若观察到氧气浓度较高的试管中铁 硫酸亚铁反应，可知活动性：Mn>Fe,则锰一定比铜 生锈严重，则说明氧气浓度越高，铁生锈越快 活泼，所以不需要进行实验④就能够得出结论。【拓 解析：(1)由图2可知，铁生锈过程中温度升高，则说 展】锰、铁、铜的活动性依次减弱，现将由5.5g金属 锰、5.6g金属铁、6.4g盒属钢组成的混合物放入一 明铁生锈放热：由于铁生锈后，装置中的氧气含量变 定量的稀硫酸中，充分反应后过滤得到国体12g,朝 少，则铁生锈速度放慢，而装置散热，则3~这段 与稀硫酸不反应，锰与稀硫酸先反应，铁再与稀硫酸 时间反应并未停止但温度却开始降低，是国为生锈 放出的热量小于散失的热量。(2)注射器中装有盐 反应。所以剩余12g固体中有6.4g为钢，剩余因 体的质量为12g-6.4g=5.6g,即铁没有参与反 酸，而铁与盐酸反应生成氣化亚铁和氢气，则5时 应，产生的氢气都为5.5g锰与稀硫酸反应生成的。 刻后压强突然变大的原因为：铁生锈消耗氧气，装置 设5.5g锰与稀硫酸反应生成氨气的质量为x, 中的压强变小，则将注射器中的盐酸吸入，盐酸与铁 则有： 反应生成氢气。(3)若想证明铁锈蚀的快慢还可能 Mn+H,SO,=MnS0,+H,↑ 与氧气的浓度有关，可分别将铁放入不同氧气浓度 55 2 的试管中，并且试管中有等量的水，若观察到氧气浓 5.5g 度较高的试管中铁生锈严重，则说明氧气浓度越高， 2 铗生轿越快。 5525.5g 实验活动5常见金属的物理性质和化学性质 解得x=0.2g,即产生氢气的质量为0.2g。 1.A2.B3.D4.A5.A6.A 跨学科实戳活动7位圾的分类与回收利用 7.A解析：铁和稀硫酸反应，反应时消耗铁，生成氢气， 1,A解析：易拉蝶是金属材科，能够回收，处理后还可 故铁球浸入稀硫酸中，铁球的质量越来越小：铁和硫 以作为原料，可以再利用 酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，56份质量的铁可以置换 2.(1)铁、铜 出64份质量的铜，固体的质量增加，所以左边上翘， (2)Fe+H2SO4=FeS04+H2↑置换反应 右边下降 (3)Cu(NO3)2 8.A 步骤丨反应后的固体与稀硫酸反应，溶液为浅绿色。 9.(1)导电(2)导热(3)熔点高（或耐高温） 说明固体中含有铁，则步骤丨反应后的溶液中一定没 (4)延展 有硝酸铜，否则铁会将其反应掉（或步骤！反应后的 10.(1)验证铜的金属活动性比银强铜丝的表面覆盖 固体中有铁，则金属活动性更弱的铜已经被完全从溶 一层银白色的物质，溶液颜色由无色变为蓝色 液中置换出来，因此溶液中没有硝酸铜) Cu +2AgNO3 -Cu(NO3)2 +2Ag 解析：金属活动性：A>Fe>Cu,加入一定量的铝屑 (2)ABC 后，开始发生硝酸铜和铝的反应生成硝酸铝和铜，如 11.【作出猜想】Zn>R>Cu 还有铝剩余，铝和硝酸亚铁反应生成硝酸铝和铁，得 【实验探究】(1)除去金属表面的氧化物和污物 到浅绿色液体说明溶液中有硝酸亚铁，则固体中没有 (2)3 铝，因为铝被完全消耗。固体加入稀硫酸得到浅绿色 【实验结论】(1)3(2)1B 液体，则发生铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气的反应， 5