第6章 金属资源综合利用 整合拔尖-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

浸泡在由无氧蒸馏水配制的饱和NaCl溶液中,另一部分 暴露在空气中。一段时间后发现A、D试管内铁钉锈蚀,且 D试管内的铁钉有较厚铁锈,说明铁锈蚀还与氯化钠有关。 (4) 赤铁矿的主要成分是氧化铁,氧化铁与一氧化碳在高 温条件下反应生成铁与二氧化碳,该反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2。(5) ① 废旧手机的电路板 中主要含有铜,还含有少量铝、铁、金等金属,加入过量稀 硫酸,铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁和稀硫酸反 应生成硫酸亚铁和氢气,铜、金和稀硫酸不反应,稀硫酸过 量,故滤液A中(除水外)的物质除Al2(SO4)3 外,还含有 的物质的化学式是FeSO4、H2SO4。② 滤渣B中含铜、金, 向滤渣B中加入适量稀硫酸和过氧化氢溶液,根据题干信 息可知,铜、过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铜和水,故滤液 C中含有硫酸铜,向滤液C中加入过量铁粉,铁和硫酸铜反 应生成硫酸亚铁和铜,铁过量,故滤渣F为Cu、Fe。③ 由 以上分析可知,反应Ⅲ中加入过量铁粉的目的是把滤液C 中的铜完全置换出来。 第6章整合拔尖 ［知识体系构建］ 用还原剂将铁从矿石中冶炼出来 铁矿石、石灰石、焦炭 和空气 氧气 稀盐酸(或稀硫酸) 金属化合物 大 低于 与氧气和水同时接触 ［高频考点突破］ 典例1 (1) 发生耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 制照明弹 (2) H2 (3) 铝的表面有一层致密的氧化铝薄 膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,反应完后,铝再 与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气 (4) ①③ 解析:(3) 铝 的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生 成氯化铝和水,反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢 气,故铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快。(4) ① 镁、 铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强,反应速率最快,则 金属镁对应的曲线是A。② M 点时A、C曲线对应的压强 相等,即生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗锌 的质量多,则M 点时参加反应的镁、锌质量不相等。③ 稀 盐酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质 量的镁和铝与足量的酸反应,铝产生氢气的质量多,则实 验时取用的镁、铝质量可能相等。 [跟踪训练] 1. D 解析:锌的化学性质比铁活泼,反应开始时左盘产生 氢气的速率快,故天平指针先向右偏转;若稀硫酸完全反 应,则左、右两盘产生的氢气的质量相等,且加入的金属质 量也相等,则反应结束后天平指针居中;若稀硫酸过量,设 锌粒和铁粒的质量为x,产生的氢气的质量分别是y、z。 Zn 65 x +H2SO4􀪅􀪅ZnSO4+H2 2 y ↑ 65 2= x y y= 2x 65 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2 2 z ↑ 56 2= x z z= 2x 56 因为y<z,所以左盘产生的氢气少于右盘,故反应结束后 天平指针偏左。 典例2 (1) 化学 (2) CaO 和 MgO (3) 焦炭 (4) 燃 料(或还原剂) 炉尘 (5) 350 解析:(1) 高温炼焦产生 了新物质一氧化碳,属于化学变化。(2) 白云石的主要成 分是 CaMg(CO3)2,含有钙、镁两种金属元素,因此熔剂中 一定含有的两种金属氧化物为CaO和 MgO。(3) 采用喷 煤的方法,可以减少高炉炼铁原料中焦炭的用量。(4) CO 可用作燃料或还原剂,因为一氧化碳可以燃烧、具有还原 性;流程图中高炉炼铁产出的炉尘可供高温烧结使用。 (5) 1000t含四氧化三铁46.4%的磁铁矿中四氧化三铁 的质量为1000t×46.4%=464t。设得到含杂质4%的生 铁的质量为x。 Fe3O4 232 464t +4CO 高温 􀪅􀪅 3Fe 168 (100%-4%)×x +4CO2 232 168= 464t (100%-4%)×x x=350t 故得到含杂质4%的生铁的质量为350t。 [跟踪训练] 2. (1) 黑 浑浊 (2) 燃烧 2CO+O2 点燃 􀪅􀪅2CO2 (3) D (4) ① 20 ② 提高了安全性(合理答案均可) 解析:(1) 氧 化铁是红棕色粉末,在高温条件下被一氧化碳还原为铁, 颜色变为黑色;生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 (2) CO具有可燃性,所以处理CO可采用燃烧法。(3) 本 实验中通入的CO未完全参加反应,所以通入8.4g CO生 成铁的质量小于11.2g。 典例3 (1) 升高 试管a中的铁钉生锈消耗了氧气,压强 变小 (2) 需要与水接触 (3) 疏松多孔,易吸收水和氧 气 致密的氧化铝薄膜 解析:(1) 铁在空气中锈蚀,实际 上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。一段 时间后,由于试管a中的铁钉生锈消耗了氧气,压强变小, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 15 U形玻璃管中红墨水左侧液面升高。(2) 试管a中铁钉与 氧气和水充分接触,试管b中铁钉只能与干燥的空气接触, 一段时间后,试管a中的铁钉生锈,而试管b中的铁钉没有 生锈,可以得出铁生锈的条件之一是需要与水接触。 (3) 铁锈疏松多孔,易吸收水和氧气,会加速铁的锈蚀;在 空气中铝表面能形成致密的氧化铝薄膜,起到保护的作用。 [跟踪训练] 3. C 解析:①中铁钉只与氧气接触,不生锈;②中铁钉只 与水接触,不生锈;③中铁钉与氧气和水接触,生锈;由① ②③得出铁生锈需要与水、氧气共同作用,C不正确。 典例4 B 解析:假设只含镁、铝、锌其中的一种金属。 Mg 24 14.4g +2HCl􀪅􀪅MgCl2+ H2 2 1.2g ↑ 14.4g的镁与盐酸反应生成氢气的质量为1.2g; 2Al 54 14.4g +6HCl􀪅􀪅2AlCl3+3H2 6 1.6g ↑ 14.4g的铝与盐酸反应生成氢气的质量为1.6g; Zn 65 14.4g +2HCl􀪅􀪅ZnCl2+ H2 2 0.44g ↑ 14.4g的锌与盐酸反应生成氢气的质量约为0.44g;由于 金属是镁、铝、锌的混合物,则生成氢气的质量在0.44g和 1.6g之间,B正确。 [跟踪训练] 4. D 解析:根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类 和质量不变,反应后剩余固体中铁元素的质量等于16g Fe2O3 中铁元素 的 质 量,即16g× 56×256×2+16×3× 100% =11.2g,A正确;由反应原理可知,固体减少的质 量为参加反应的氧化铁中氧元素的质量,即16g-14.4g= 1.6g,氧化铁中的氧元素和一氧化碳结合生成二氧化碳, 设参加反应的一氧化碳的质量为x。 O 16 1.6g ~CO 28 x 16 28= 1.6g x x=2.8g 但是反应前要先通一段时间一氧化碳,排尽装置内的空 气,防止加热时发生爆炸,以及反应后继续通入CO至试管 冷却,所以通入CO的质量一定大于2.8g,B正确;试管内 残留固体中铁元素的质量为11.2g,则氧元素的质量为 14.4g-11.2g=3.2g,则试管残留固体中铁、氧元素的原 子个数比为11.2g 56 ∶ 3.2g 16 =1∶1 ,理论上,试管内残留固 体可以是FeO,C正确;设生成二氧化碳的质量为y。 O 16 1.6g ~CO~CO2 44 y 16 44= 1.6g y y=4.4g 故反应后澄清石灰水应增重4.4g,D错误。 ［综合素能提升］ 1. B 2. C 3. D 解析:铁丝在空气中不能燃烧,A错误;转化①可通 过 Fe3O4 与CO发生反应实现,但反应物均为化合物,不 属于置换反应,B错误;氧气和水同时存在是实现转化③的 主要条件,C错误;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气, D正确。 4. C 解析:铝、铁分别与稀硫酸反应的化学方程式及其部 分物质的质量关系如下: 2Al 54 18 +3H2SO4 3×98 98 􀪅􀪅Al2(SO4)3+3H2 6 2 ↑、Fe 56 +H2SO4 98 􀪅􀪅 FeSO4+H2 2 ↑。向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯 中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,最终金属完全反应,稀硫 酸过量,且铝生成的氢气比铁多。由图乙可知,a点时,Al 与稀硫酸恰好完全反应,盛Fe的烧杯中的酸有剩余,A选 项说法错误。b点时,两个烧杯中消耗的稀硫酸质量不相 等,则产生氢气的质量也不相同,B选项说法错误。c点之 后,两个烧杯都能继续产生氢气,则c点时,两个烧杯中都 有金属剩余,C选项说法正确。图乙是产生氢气的质量与 加入稀硫酸的质量关系图,不是氢气质量与反应时间的关 系图,故图乙不能反映反应的速率,也不能反映铁和铝的 金属活动性强弱,D选项说法错误。 5. C 解析:一氧化碳具有还原性,能分别与Fe2O3、Fe3O4 反应生成铁和二氧化碳,样品是含Fe2O3杂质的Fe3O4,而 Fe3O4为黑色,则Fe2O3 被还原后可能无明显现象,或少 量红棕色固体变为黑色,A错误。装置B增重18.26g,说 明反应过程中生成二氧化碳质量为18.26g,根据化学方程 式Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2、Fe3O4+4CO 高温 􀪅􀪅3Fe+ 4CO2可知,每1个CO分子能生成1个CO2 分子,设生成 18.26g二氧化碳需要一氧化碳的质量为x。 CO 28 x ~ CO2 44 18.26g 28 44= x 18.26g x=11.62g 由于在实验中为了防止爆炸,在点燃酒精喷灯前需先通入 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 25 一段时间的一氧化碳;为防止反应后生成的铁再次被氧 化,熄灭酒精喷灯后仍需继续通入一氧化碳,所以在实验 中通入一氧化碳的质量大于11.62g,B错误。根据化学方 程式Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2、Fe3O4+4CO 高温 􀪅􀪅3Fe+ 4CO2可知,每生成1个二氧化碳分子,其中的氧原子就有 1个来自铁的氧化物,所以24g 样品中氧元素的质量为 18.26g× 1644×100% =6.64g,样品中铁元素的质量分 数为24g-6.64g 24g ×100% ≈72.3%,C正确。装置C中为 碱石灰,碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸 气,防止其进入装置B 中影响实验结果,碱石灰不能吸收 一氧化碳,不能用作尾气处理,D错误。 6. D 解析:由题意和图像可知,将铁粉和稀硫酸先后加入 一定量的硫酸铜溶液中,铁先与硫酸铜反应生成硫酸亚铁 和铜,再加入稀硫酸时,固体的质量减小,说明铁有剩余, 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反 应。由上述分析及图像中曲线的斜率变化可知,a点时,硫 酸铜完全反应,铁有剩余,剩余的固体物质是铁和铜;b点 时,稀硫酸与铁未反应完,剩余的固体物质是铁和铜,A错 误。由图像可知,加入5.6g铁粉时,硫酸铜恰好完全反 应。设硫酸铜完全反应时,生成铜的质量为x,生成硫酸亚 铁的质量为y。 Fe 56 5.6g +CuSO4􀪅􀪅Cu 64 x +FeSO4 152 y 56 64= 5.6g x x=6.4g 56 152= 5.6g y y=15.2g 由上述计算可知,m=6.4,B错误。由图像可知,c点对应 的溶液中有硫酸,加入锌粉,锌能与硫酸反应,有气泡冒 出,C错误。设5.6g铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁的 质量为z。 Fe 56 5.6g +H2SO4􀪅􀪅FeSO4 152 z +H2↑ 56 152= 5.6g z z=15.2g 实验过程中共生成FeSO4 的质量为15.2g+15.2g= 30.4g,D正确。 7. (1) +4 (2) 金 (或Au) (3) 过滤 将氧化铜完全转 化为硫酸铜 (4) Fe+H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2↑ 置换 (5) 2NaOH+ZnO􀪅􀪅Na2ZnO2+H2O 解析:(2) “过程 Ⅱ”热空气流充分加热将Cu、Zn转化为氧化物,金的化学 性质稳定,不会与氧气反应,所以产生的固体a中,除CuO 外一定还有的物质是Au。(3) “过程Ⅲ”分离Au的操作实 现了固液分离,为过滤;氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和 水,则加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸 铜,便于分离提纯。 8. [实验现象] 右边玻璃管内液面下降,左边玻璃管内液 面上升至刻度线1处 [实验结论] Ⅰ、Ⅲ 实验Ⅰ中铁丝 生锈,实验Ⅲ中铁丝不生锈 [拓展延伸] (1) 1mm (2) 放出 (3) 海水会加快铁生锈 [反思与评价] 铁制品 用后擦干置于干燥处(合理答案均可) 解析:[实验现象] 实验Ⅰ中铁丝生锈,消耗了氧气,当铁丝足量,时间足够长 时,能将左边玻璃管内的氧气耗尽,由于消耗了氧气,左边 玻璃管内压强减小,且氧气约占空气体积的1 5 ,故打开止 水夹后,可观察到的现象是右边玻璃管内液面下降,左边 玻璃管内液面上升至刻度线1处。[实验结论] 实验Ⅰ中 铁丝与氧气和水接触,生锈,实验Ⅲ中铁丝只与水接触,不 生锈,故对比实验Ⅰ、Ⅲ,可以得出“铁生锈需要与氧气接 触”这一结论,所依据的现象是实验Ⅰ中铁丝生锈,实验Ⅲ 中铁丝不生锈。[拓展延伸] (1) 该实验探究的是海水能 否加快铁的锈蚀,故除了液体的种类不同外,其他因素均 应相同,实验2中铁丝的直径是1 mm。(2) 根据题图乙可 知,铁生锈过程中温度逐渐升高,说明铁生锈会放出热量。 (3) 根据题图乙可知,在其他条件相同的情况下,实验2中 的温度上升得快,说明海水会加快铁生锈。[反思与评价] 铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,防止铁生锈,可以隔 绝氧气或水,如铁制品用后擦干置于干燥处、铁制品表面 涂漆、涂油等。 9. (1) 解:由题目信息可知,生成氢气的体积为300mL- 76mL=224mL,即0.224L,故氢气的质量为0.224L× 0.09g/L=0.02016g。设生成0.02016g氢气需要铁的 质量为x。 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4+ H2 2 0.02016g ↑ 56 2= x 0.02016g x=0.56448g 生铁中铁的质量分数为0.56448g 0.58g ×100% ≈97.3%。 答:该生铁中铁的质量分数约为97.3%。 (2) BD 解析:(2) 没等装置冷却就读数,装置中的气体受 热膨胀,气体的体积偏大,导致排到量筒中水的体积偏大, 使测得的铁的质量分数偏大,A不符合题意。相同质量的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 35 锌和铁与足量的稀硫酸反应,铁生成的氢气的质量大,若 生铁中含有少量锌,则会导致生成氢气的质量偏小,测得 的铁的质量分数偏小,B符合题意。试管中有氢气没有排 出不影响最终的测量结果,因为此部分氢气的体积等于加 入稀硫酸后试管中剩余空气的体积,这部分空气被氢气挤 入了集气瓶中,不影响排出水的体积,C不符合题意。将注 射器中的稀硫酸全部注入试管后忘记关闭止水夹,会导致 少量氢气进入注射器,使测得的氢气体积偏小,即氢气质 量偏小,从而造成测得的生铁中铁的质量分数偏小,D符合 题意。 期末压轴题特训 考向一　物质的性质及变化 1. A 解析:由反应的微观示意图和质量守恒定律可知, 该反应的反应物是二氧化碳和氢气,生成物是甲醇和水, 反应的化学方程式为CO2+3H2 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅CH3OH+H2O。 乙为氢气,属于单质,A错误。由质量守恒定律可知,化学 反应前后原子的种类不变,B正确。反应生成的丙和丁的 质量比为32∶18=16∶9,C正确。参加反应的甲和乙的 分子个数比为1∶3,D正确。 2. D 解析:由图示可知,反应①的条件是通电,所以反应 ①中电能转化为化学能,A正确。反应③是Li3N和H2O 反应生成LiOH和 NH3,反应的化学方程式为Li3N+ 3H2O􀪅􀪅3LiOH+NH3↑,B正确。反应①中LiOH在通 电的条件下分解生成O2、H2O和Li,有氧气生成,C正确。 虽然该流程中水既是反应物又是生成物,但有一部分水中 的氢元素转化到了NH3中,氧元素生成了O2,根据元素守 恒,该流程需要不断补充水,D不正确。 3. A 解析:木炭粉还原氧化铁,观察到装置A中固体全 部变成黑色,装置B中石灰水变浑浊,由此可得出生成物 中有铁和二氧化碳,可能会产生有毒气体一氧化碳,故该 实验需要进行尾气处理。装置 A中固体减少的质量为 3.2g+2g+48.48g-52.24g=1.44g,而3.2g氧化铁中 氧元素的质量为3.2g× 16×356×2+16×3×100% =0.96g, 则参加反应的木炭粉的质量为1.44g-0.96g=0.48g,A 错误;一氧化碳为有毒气体,而该装置没有尾气处理装置, B正确;设3.2g氧化铁完全反应时,消耗的木炭粉的质量 为x,生成的二氧化碳的质量为y。 2Fe2O3 320 3.2g +3C 36 x 高温 􀪅􀪅4Fe+3CO2 132 y ↑ 320 36= 3.2g x x=0.36g 320 132= 3.2g y y=1.32g 则与二氧化碳反应的碳的质量为0.48g-0.36g=0.12g, 设消耗的二氧化碳的质量为z。 C 12 0.12g +CO2 44 z 高温 􀪅􀪅2CO 12 44= 0.12g z z=0.44g 而装置B增加的质量即为吸收的二氧化碳的质量,则增加 1.32g-0.44g=0.88g,C正确;充分反应后,先打开K,通 入氮气,再熄灭酒精喷灯,可防止石灰水倒吸入玻璃管中, D正确。 4. (1) 2NaN3 撞击 􀪅􀪅2Na+3N2↑ 10Na+2KNO3􀪅􀪅K2O+ 5Na2O+N2↑ (2) TiCl4 TiCl4+O2 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅TiO2+ 2Cl2 (3) O2 +2NO+4CO 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅N2 +4CO2 解析:(1) NaN3分解生成甲、乙两种单质,根据质量守恒定 律可知,甲、乙分别为钠和氮气中的一种,该反应的化学方 程式为2NaN3 撞击 􀪅􀪅2Na+3N2↑。钠和氮气中,可能会对 人体造成伤害的是钠,所以甲为钠,钠与硝酸钾反应的化 学方程式为10Na+2KNO3 􀪅􀪅N2↑+K2O+5Na2O。 (2) 在化学方程式2FeTiO3+7Cl2+3C 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅2X+ 2FeCl3+3CO2中,反应前铁、钛、氧、氯、碳原子的个数分别 为2、2、6、14、3,反应后除X的生成物中铁、钛、氧、氯、碳原 子的个数分别为2、0、6、6、3,根据质量守恒定律,化学反应 前后原子的种类和数目不变,则2X中含有2个钛原子和 8个氯原子,则X的化学式为TiCl4。X与氧气反应生成 TiO2 和 氯 气,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 TiCl4 +O2 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅TiO2+2Cl2。(3) 由题图可知,一氧化氮与氧气 反应生成二氧化氮,二氧化氮再与一氧化碳反应生成氮气 和二氧化碳,所以总反应的化学方程式为O2+2NO+4CO 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅N2+4CO2。 5. (1) 使锰酸钾转化成二氧化锰,以获得更多的二氧化锰 (2) MnSO4+2H2O 通电 􀪅􀪅MnO2↓+H2↑+H2SO4 (3) ① 2MnCO3+O2 高温 􀪅􀪅2MnO2+2CO2 ② MnO2、 Mn2O3、MnO 解析:(2) 电解 MnSO4 溶液可制得活性 MnO2,同时生成氢气和硫酸,根据生成物可知,有含氢元 素的物质参与反应,故反应物还有水,化学方程式为 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 45 101 第6章整合拔尖 ▶ “答案与解析”见P51 考点一 金属的性质和用途 典例1 (2024·盐城期末改编)小明同学取镁、 铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和浓度都相 同的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图甲所示, 采集数据,得到如图乙所示的气压变化曲线。 (典例1图) 资料:氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水。 (1) 镁在氧气中燃烧的现象是 ,因此镁可用于 。 (2) 镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。 (3) 铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快的主 要原因是 。 (4) 根 据图乙分析,下列结论中,正确的是 (填序号)。 ① 金属镁对应的曲线是A ② M 点时参加反应的镁、锌质量相等 ③ 实验时取用的镁、铝质量可能相等 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第6章　金属资源综合利用拍 照 批 改 102 [跟踪训练] 1. 如图所示,天平两端的烧杯中分别盛有质量 和浓度均相同的稀硫酸,调整天平平衡后,同 时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌 粒和铁粒。下列情况中,不可能出现的是 ( ) (第1题) A. 反应时天平指针先向右偏转 B. 反应结束后天平指针居中 C. 反应结束后天平指针偏左 D. 反应结束后天平指针偏右 考点二 金属矿物和铁的冶炼 典例2 (2024·常州模拟)某厂设计如图所示 流程利用磁铁矿来冶炼生铁,据图回答问题。 (典例2图) (1) 高温炼焦主要发生 (填“物理”或 “化学”)变化。 (2) 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分别是 。 (3) 在高炉炼铁步骤采用喷煤的方法,可以减少 高炉炼铁原料中 的用量,既可以增 大反应速率,又可以提高原料利用率。 (4) 以上流程中回收煤气可用作 ,流程 中还可以回收 循环利用。 (5) 若用1000t含四氧化三铁46.4%的磁铁矿 炼铁,可以得到含杂质4%的生铁 t。 [跟踪训练] 2. 实验室里常用CO与氧化铁的反应模拟炼 铁,装置如图甲所示。请回答下列问题: (第2题甲) (1) 实验中,玻璃管内红棕色固体逐渐变为 色,澄清石灰水变 。 (2) 处理尾气时可用 (填“燃烧”或 “直接排入空中”)法,有关反应的化学方程式 为 。 (3) 下 列关于该实验的叙述,错误的是 (填字母)。 A. 实验开始时,必须先通一会儿CO B. 实验结束时,要先熄灭酒精喷灯 C. 可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液检验反应 的固体产物 D. 本实验中通入8.4gCO,能生成11.2g铁 (4) 按图甲所示的装置进行模拟炼铁时,难 以及时知道玻璃管内的空气是否已排尽,若 未排尽,加热时就容易发生爆炸事故。化学 兴趣小组的同学在老师的指导下,设计出如 图乙所示的装置。 (第2题乙) ① 已知长柄V形玻璃管属于微型仪器,其容 积约是20mL。实验开始时,通过注射器向 长柄 V形玻璃管里缓缓通入 mL CO,就能基本上排尽玻璃管内的空气。 ② 此装置与实验室模拟炼铁的装置相比,优 点有很多,请你写出其中的一条: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 103 考点三 金属防护和废金属回收 典例3 为探究铁生锈的条件,同学们在实验室 里用铁钉和其他物质设计了如图所示实验。 (典例3图) (1) 一段时间后,U形玻璃管中红墨水左侧液面 (填“升高”或“下降”),原因是 。 (2) 对比试管a和试管b中铁钉生锈情况,得出 铁生锈的条件之一是 。 (3) 铁制品表面的锈要及时除去,这是因为铁锈 ,会加速铁制品的生锈。铝 制品不需要除锈,这是因为铝表面能形成 ,可阻止铝进一步氧化。 [跟踪训练] 3. (2024·常州模拟)用如图所示实验进行铁钉 锈蚀的研究。一段时间后试管①②中铁钉几 乎没有生锈,③中铁钉明显生锈,④⑤中铁钉 严重生锈。下列说法中,不正确的是 ( ) (第3题) A. ②中蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中 溶解的氧气 B. 由②③得出铁生锈需要氧气 C. 由①③得出铁生锈是铁跟氧气、水等物质 作用的过程 D. 由③④⑤得出盐酸、食盐水会加快铁的生 锈速度 考点四 与金属有关的化学计算 典例4 (2024·许昌质检)有镁、铝、锌的混合 物共14.4g,与足量盐酸反应,生成氢气的质量 可能是 ( ) A. 0.4g B. 1.2g C. 1.6g D. 1.8g [跟踪训练] 4. (2024·南通段考)将CO 通入盛有16g Fe2O3固体的试管中,在高温的条件下反应, 并将产生的气体用足量的澄清石灰水充分吸 收。反应一段时间后,停止加热,继续通入 CO至试管冷却,此时试管内残留固体的质 量为14.4g。下列说法中,错误的是 ( ) A. 反应后剩余固体中铁元素的质量为11.2g B. 通入CO的质量一定大于2.8g C. 理论上,试管内残留固体可以是FeO D. 反应后澄清石灰水质量增加1.6g 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 我国古代劳动人民将炉甘石(ZnCO3)、赤铜 (Cu2O)和木炭混合加热至800℃,得到一种 外形似金的铜锌合金(俗称黄铜)。下列说法 中,正确的是 ( ) A. Cu2O中铜的化合价为+2 B. 黄铜的熔点比铜与锌的熔点都低 C. 该变化过程中发生了化合反应 D. 通过观察颜色可鉴别金与黄铜 2. (2023·苏州)铁是应用最广泛的金属之一。 下列说法中,正确的是 ( ) A. 炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化 为氧化铁 B. 将生铁中的大部分碳通过反应除去后得 到的钢是纯净物 C. 铁制品经高温处理后,其表面形成的致密 氧化膜有防腐作用 D. 日常生活中的废弃铁制品直接填埋处理 3. 如图所示为某同学绘制的含铁元素的部分物 质转化关系图(图中“→”表示一种物质可以 转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第6章　金属资源综合利用 104 应条件已略去),下列说法中,正确的是( ) (第3题) A. 铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化② B. 转化①可通过Fe3O4 与CO发生置换反 应实现 C. 氧气或水存在是实现转化③的主要条件 D. 通过Fe与稀硫酸反应可实现转化④ 4. (2023·潍坊改编)如图甲所示,向两个盛有 相同质量铝粉和铁粉的烧杯中,分别滴加相 同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀 硫酸的质量关系如图乙所示。下列说法中, 正确的是 ( ) (第4题) A. a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B. b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同 C. c点时,两个烧杯中都有金属剩余 D. 图乙曲线说明铝比铁活泼 5. 某实验小组对24g含Fe2O3杂质的 Fe3O4样品进行成分测定,实验装 置如图所示。将生成的CO2气体用 装置B完全吸收后,装置B增重18.26g(实 验操作均正确)。下列说法中,正确的是 ( ) (第5题) A. 实验中看到的现象是固体由黑色逐渐变 为红棕色 B. 通入的CO的质量为11.62g C. 样品中铁元素的质量分数约为72.3% D. 装置C的作用是进行尾气处理 6. 将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的 硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。 实验过程中加入物质的质量与烧杯 中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法 中,正确的是 ( ) (第6题) A. a、b点对应的剩余固体都只有一种 B. m≤6.4 C. 将锌粉加入c点对应的溶液中,无明显 现象 D. 实验过程中理论上共生成FeSO4 的质量 为30.4g 7. 琴琴同学以金泥(含有Au、CuS、ZnS等)为原 料制备金(Au)和Cu的流程如图所示: (第7题) 琴琴同学查阅资料得知: ① 预处理的主要目的是将含硫化合物转化 为氧化物。 ② 热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转 化为氧化物,并完全分离出ZnO烟尘。 ③ 氧化铜与硫酸可发生如下反应:CuO+ H2SO4􀪅􀪅CuSO4+H2O;金不与硫酸反应。 (1) “预处理”中会产生SO2,SO2 中硫元素 的化合价为 。 (2) “过程Ⅱ”产生的固体a中,除CuO外一 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 105 定还有的物质是 。 (3) “过程Ⅲ”分离Au的操作是 ,加 入过量稀硫酸的目的是 。 (4) “系列进程”中有一步是向滤液中加入过 量铁粉,这一步生成气体的化学方程式为 , 该反应属于 (填基本反应类型) 反应。 (5) ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收,该反应 生成偏锌酸钠(Na2ZnO2)和H2O的化学方 程式为 。 8. (2024·沈阳调研)某化学兴趣小组利用图甲 所示的实验探究铁生锈的条件。 [提出问题] 铁生锈的条件是什么? [设计实验] 取3根无锈的铁丝设计如图甲 所示的三个实验。 (第8题) [实验现象] 实验Ⅰ中的铁丝生锈,当铁丝足 量,时间足够长时,打开止水夹后,还能观察 到的现象是 。 [实验结论] 对比实验 (填序号),可 以得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论, 所依据的现象是 。 [拓展延伸] 小明在旅途中发现,海边铁制渔 船上的锈迹比江边铁制渔船上的多,他提出 问题:海水会加快铁生锈吗? 为了探究这一 问题,设计如表所示实验,绘制的温度随时间 变化的曲线如图乙所示。 实 验 实验药品 实验1 长5cm、直径1mm铁丝,15mL蒸馏水 实验2 长5cm、一定粗细的铁丝,15mL海水 (1) 实验2中铁丝的直径是 。 (2) 图乙说明铁生锈会 (填“吸收” 或“放出”)热量。 (3) 由图乙可以得出结论: 。 [反思与评价] 生活中使用铁制品时如何防 止生锈? (写一条即可)。 (第9题) 9. 某化学兴趣小组的同 学为探究生铁中铁的 含量,设计如图方案: 取0.58g生铁放于试 管 中,将 注 射 器 内 76mL稀硫酸(足量) 全部注入试管中。当试管中不再产生气泡时 立刻读数,得到量筒中水的体积为300mL。 已知实验条件下氢气的密度为0.09g/L。 (1) 计算生铁中铁的质量分数。(结果精确 到0.1%) (2) 利用上述方法测得的生铁中铁的质量分 数偏小,可能的原因是 (填字母)。 A. 没等装置冷却就读数 B. 生铁中含有少量锌 C. 试管中有氢气没有排出 D. 将注射器中稀硫酸全部注入试管后忘记 关闭止水夹 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第6章　金属资源综合利用