8.3 金属资源的利用和保护知识解读--2025-2026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（知识解读）（原卷版） •知识点1 金属矿物 •知识点2 铁的冶炼 •知识点3 含杂质物质的化学反应的有关计算 •知识点4 金属资源保护 •作业 巩固训练 金属矿物 知识点1 1、金属元素：具有金属通性的元素。最外层电子数小于4，所以其原子容易失去电子而本身常以阳离子形态存在于化合物中。它们的氧化物和氢氧化物一般呈碱性。 2、金属元素的存在是这样的：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在。 自然界中以单质形式存在的金、银，如下图所示 3、常见金属矿物主要指以下三种 （1）铁矿石有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）和黄铁矿（主要成分是FeS2）等。 （2）铜矿石有孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]、赤铜矿（主要成分是Cu2O）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）和辉铜矿（主要成分是Cu2S）等。 （3）铝矿石有铝土矿（主要成分是Al2O3）、明矾（KAlSO4•12H2O）或水铝石（主要成分是Al2O3•H2O）等。 （4）一些金属矿石图片 【典例1】广西铝土矿资源丰富，铝土矿的主要成分是 A．Fe2O3 B．Al2O3 C．MnO2 D．CuO 【变式1-1】下列归类正确的是     选项 归类 内容 A 金属材料 铁片、硬铝、黄铜 B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、氢氧化铝 C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气 D 实验室制氧原料 高锰酸钾、氯酸钾、水 A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】下列金属矿石和其主要成分对应正确的是 A．磁铁矿—FeO B．软锰矿— C．赤铜矿—CuO D．铝土矿— 【变式1-3】化学用语是国际通用语言，请写出对应的化学符号。 (1)汞原子 。 (2)3个二氧化硫分子 。 (3)银离子 。 (4)铝土矿的主要成分 。 (5)碳酸镁 。 (6)地壳中含量最多的元素 。 铁的冶炼 知识点2 1、一氧化碳还原氧化铁 （1）化学反应方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 （2）实验装置如图所示： ． （3）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）。 （4）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）。 （5）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。 注意：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）。 2、铁常见的冶炼方法 （1）常见的矿石：赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 。 （2）工业上炼铁 设备：高炉 （3）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气。 （4）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （5）焦炭的作用： ①提供热量（ C+O2CO2）； ②生成CO（C + CO22CO）：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。 （6）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （7）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。 （8）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等；处理方法：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。 例如，钠的冶炼：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；镁的冶炼：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；铝的冶炼：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑； （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。例如 ①用H2作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵），如H2+CuOCu+H2O。 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），如 C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuOCu+CO2，C+ZnOZn+CO↑（我国是世界上冶炼锌最早的国家，明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载），3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 ③用Al作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 ④用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti等现代的有色金属，即4Na+TiCl4（熔融）Ti+4NaCl、2Mg+TiCl4（熔融）Ti+2MgCl2（钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料）。 （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；如：2HgOHg+O2↑、HgS+O2Hg+SO2↑、2Ag2O4Ag+O2↑。 （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；例如，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu。 （5）物理提取法，主要使用于提取Pt、Au等极不活泼的金属，由于它们在自然界中以单质形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得到。 【典例3】《天工开物》记载的“生铁、熟铁（单质铁的含量大于生铁）连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形，其流程如图所示。 下列说法不正确的是 A．熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气 【典例2】实验室中用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)得到铁，实验装置如图所示。 (1)开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 (选填“加热”或“通CO”)。 (2)CO还原Fe2O3的化学方程式为 。 (3)B装置的作用是 。 (4)从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法： 。 (5)A中的实验现象为 。 (6)实验结束后应先 (选填“停止加热”或“停止通入CO”，下同)，再 。 【变式2-1】如图是工业炼铁示意图。下列说法中不正确的是 A．赤铁矿的主要成分为 B．石灰石的作用是形成炉渣 C．焦炭的作用只是提供热量 D．高炉烟气对空气造成污染 【变式2-2】钢铁是应用广泛的金属材料。 (1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 ①生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。 ②炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 (2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。 ①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。 ②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。 【变式2-3】金属的冶炼就是从含有金属元素的矿石中获取金属单质的过程，小衢同学利用下面装置探究炼铁的原理。    (1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。 (2)为了收集废气中的CO，方框中连接的是装置C和D，导管接口的连接顺序为a→ （用箭头和各接口字母表示）。 (3)硬质玻璃管中能观察到的实验现象，发生反应的化学方程式为 。 含杂质物质的化学反应的有关计算 知识点3 1、含杂质物质的化学反应的有关计算是指在实际生产中，所用的原料或产物一般都含有杂质，在利用化学方程式进行计算用料和产量时，由于化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，而不表示不纯物质之间的质量关系；故计算时一定考虑到杂质的问题（即不纯物质和纯物质之间的相互转化问题）； 2、不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法及纯度的计算公式是： 【典例3】取某石灰石样品l0.0克于烧杯中再向其中加入稀盐酸50.0克，则恰好完全反应(杂质不反应)，反应后烧杯中物质总质量为56.7克。 (1)生成CO2的质量 。 (2)求石灰石样品中碳酸钙的质量。 【变式3-1】将一定量的铝粉、铁粉的混合物与足量的稀盐酸完全反应，生成0.2g氢气，则金属混合物的质量不可能是 A．4.0g B．3.4g C．5.6g D．2.7g 【变式3-2】为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取16g该样品(杂质不参加反应也不溶于水)，加入盛有200g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，气体全部逸出，反应后烧杯内物质的总质量为211.6g。计算： (1)生成二氧化碳的质量为 g。 (2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程) 。 【变式3-3】同学们欲测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，采用了下述两种方法进行了实验。(假设石灰石中的杂质不溶于水、不与稀盐酸反应且受热不分解) 方法A：称取10g该石灰石样品，向其中不断加入稀盐酸，同时搅拌，直至样品不再溶解，最终得到3.3g气体。 方法B：称取10g该石灰石样品，煅烧至质量不再减少，最终剩余固体的质量为6.7g。 (1)以上两种方法中，你认为哪种方法更好？理由是 。 (2)从以上两种方法中任选一种方法，计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 金属资源保护 知识点4 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；例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等； （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）；例如，锯条、链条等； （4）在铁制品表面镀上一层其他金属；例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等； （5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 3、金属的回收利用 （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）。 4、金属资源的保护 （1）减缓或防止金属的腐蚀，常用的方法有 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．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等。 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）；例如，锯条、链条等。 ④在铁制品表面镀上一层其它金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等。 ⑤改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 （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，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等。 【典例4】为了防止铁制品锈蚀，下列做法不恰当的是 A．在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷 B．将使用后的菜刀用布擦干 C．在铁制品表面涂油漆 D．要经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢 【变式4-1】下列对金属的防护措施不合理的是 A．铁制品表面刷漆 B．及时清理铁制品表面锈迹 C．将铁制品放在潮湿的空气中 D．在金属表面进行电镀 【变式4-2】金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。 (1)铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 。 (2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业，工业上冶炼赤铁矿石的原理是 。 (3)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是 。 (4)下列保护金属资源的做法不正确的是______(填字母序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．铁制品存放在潮湿的环境中 D．用塑料代替金属材料制造管道 【变式4-3】如图是探究铁生锈条件的实验，请回答下列问题。 (1)B试管中的蒸馏水，在实验前需如何处理 。 (2)A、B实验对比的结论是 。 (3)C实验中，棉花上需要放一种物质，其作用是 。 (4)防止金属锈蚀是保护金属资源的途径之一，请再写出一点 。 1．推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列措施与此理念不相符的是 A．农业上杜绝施用农药，防止污染自然环境 B．减少使用一次性木筷，倡导低碳生活 C．生活污水集中处理、排放，防治水污染 D．废旧金属回收利用，保护金属资源 2．铁画是将铁片和铁丝锻打焊接而成的一种工艺品。下列关于铁画生锈与防护的描述中不正确的是 A．铁画生锈后质量变大 B．铁画应存放在干燥的环境中 C．铁画生锈后表面会出现黑色固体 D．铁画表面涂油可以防止生锈 3．“人与自然和谐共生”是人类发展的永恒主题。下列做法符合这一主题的是 A．大力开发化石能源 B．深埋处理废旧电池 C．提倡使用一次性木筷 D．生产生活垃圾分类回收 4．中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列没有涉及化学变化的是 A．打磨磁石制指南针 B．陶瓷烧制 C．粮食酿醋 D．古代炼铁 5．下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．铝土矿 6．下列说法正确的是 A．铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子比铁更好 B．银的导电性比铜好，所以通常可用银制作电线 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨等 D．铁比铝更易生锈，是因为铁的活动性比铝强 7．用足量的还原某氧化铁和氧化铜的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减小了，则原固体混合物的质量可能是 A． B． C． D． 8．下列有关金属材料的说法正确的是 A．金属材料严重锈蚀后不值得回收 B．多数合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更好 C．金属材料中只含有金属元素 D．在自然界中，金属都是以化合物的形式存在 9．下列实验设计能达到实验目的的是 实验目的 测量空气中氧气含量 验证质量守恒定律 探究铁生锈的条件 探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响 实验设计 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 10．我国在夏、商时期进入青铜器时代，春秋进入铁器时代，直到十九世纪才有铝产品出现。金属材料的使用是人类进步的标志。 (1)三星堆出土的黄金面具残片历经三千年依旧金光灿灿，是因为黄金化学性质 （选填“稳定”或“不稳定”），其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。 (2)《天工开物》记载了“生熟相合，炼成则钢”，将生铁炼成钢，主要降低了生铁中 元素的含量。 现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。 (3)铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 （用方程式表示）。 11．2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。 (1)纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 性。 (2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应化学方程式为 。 (3)航天事业中常使用铝及铝的合金，硬铝是一种 （填“纯金属”或“合金”），铝比铁更耐腐蚀，常温下在空气中会生成一层致密的氧化膜，请用化学方程式表示 。 (4)废旧金属回收利用的意义在于 （写一条）。 12．金属材料在生活、生产中有广泛的应用。请回答下列问题： (1)生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的 性，工业上用赤铁矿(主要成分为Fe2O3) 和CO在高温条件下炼铁的化学方程式是 。钢铁最容易发生锈蚀，请列举一种防止钢铁锈蚀的方法 。 (2)高性能磁带中磁粉的主要材料之一是化学组成为CoFe2O4的化合物，它由 种元素组成，又知钴(Co) 和铁都有+2、+3价，且在上述化合物中每种元素只有一种化合价，则铁元素的化合价为 价。 (3)中国天问一号探测器成功着陆火星。其中用于探测器结构的一种材料是新型镁铝合金，镁铝合金与纯铝相比具有的优点是 (写出一点即可)。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大，安全着陆无需考虑的因素是 。 ①火星地形地貌  ②探测器金属硬度     ③火星岩石成分    ④探测器外壳熔点 13．实验是科学探究的重要方式，请结合图示回答下列问题。 (1)用图1所示实验装置探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。一段时间后观察到：B、C中铁钉不生锈，A、D中铁钉生锈，D中铁钉生锈最快也最严重。 ①对比A、B、C的实验现象可证明铁生锈的主要条件是 。 ②对比 (填字母)的实验现象可知食盐能加快铁的锈蚀 (2)兴趣小组模拟炼铁化学原理的实验，设计了图2装置。 ①该炼铁的原理是 (用化学方程式表示)。 ②实验中可观察到玻璃管中的现象是 。 14．对下列三组实验进行探究 (1)图1第一支试管中的铁钉生锈，第二支的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是与 接触。 (2)图2试管中 现象，说明燃烧需要温度达到可燃物着火点。 (3)图3实验，紫色纸花变红， (能或不能)证明与水反应生成碳酸；两支蜡烛由下到上先后熄灭，体现的化学性质是不能燃烧，也不 。 15．钛()和钛合金是二十一世纪重要的金属材料，享有“未来金属”的美称，可用于制造航天飞机、船舶等。工业上生产钛的反应为。 (1)若用金属镁与足量完全反应，理论上可生成金属钛的质量是多少？(写出计算过程) (2)上述反应需要在氦气环境下进行，氦气的作用是 。 16．工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。 (1)工业炼铁的尾气处理方法 。 (2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算，写出计算过程) 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.3 金属资源的利用和保护（知识解读）（解析版） •知识点1 金属矿物 •知识点2 铁的冶炼 •知识点3 含杂质物质的化学反应的有关计算 •知识点4 金属资源保护 •作业 巩固训练 金属矿物 知识点1 1、金属元素：具有金属通性的元素。最外层电子数小于4，所以其原子容易失去电子而本身常以阳离子形态存在于化合物中。它们的氧化物和氢氧化物一般呈碱性。 2、金属元素的存在是这样的：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在。 自然界中以单质形式存在的金、银，如下图所示 3、常见金属矿物主要指以下三种 （1）铁矿石有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）和黄铁矿（主要成分是FeS2）等。 （2）铜矿石有孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]、赤铜矿（主要成分是Cu2O）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）和辉铜矿（主要成分是Cu2S）等。 （3）铝矿石有铝土矿（主要成分是Al2O3）、明矾（KAlSO4•12H2O）或水铝石（主要成分是Al2O3•H2O）等。 （4）一些金属矿石图片 【典例1】广西铝土矿资源丰富，铝土矿的主要成分是 A．Fe2O3 B．Al2O3 C．MnO2 D．CuO 【答案】B 【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），错误； B、铝土矿是提取金属铝的主要矿石，其主要成分是氧化铝（Al2O3），正确； C、软锰矿的主要成分是二氧化锰（MnO2），错误； D、（CuO）并非常见铜矿石的主要成分，铜矿石多为硫化矿或碳酸盐，错误； 故选B。 【变式1-1】下列归类正确的是     选项 归类 内容 A 金属材料 铁片、硬铝、黄铜 B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、氢氧化铝 C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气 D 实验室制氧原料 高锰酸钾、氯酸钾、水 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、铁片是纯铁，硬铝、黄铜分别是铝合金、铜合金，均属于金属材料，故归类正确； B、赤铁矿、黄铜矿均是常见的矿石；氢氧化铝属于纯净物，不是矿石，故归类错误； C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，均属于可燃性气体，氧气不具有可燃性，不属于可燃性气体，故归类错误； D、高锰酸钾和氯酸钾是实验室常用制氧原料（通过加热分解），但水在实验室中主要通过电解制氧，该方法不常用，故归类错误。 故选A。 【变式1-2】下列金属矿石和其主要成分对应正确的是 A．磁铁矿—FeO B．软锰矿— C．赤铜矿—CuO D．铝土矿— 【答案】D 【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，而不是FeO，故A错误； B、软锰矿的主要成分是MnO2，而不是TiO2，故B错误； C、赤铜矿的主要成分是Cu2O，而不是CuO，故C错误； D、铝土矿的主要成分是Al2O3，故D正确； 故选：D。 【变式1-3】化学用语是国际通用语言，请写出对应的化学符号。 (1)汞原子 。 (2)3个二氧化硫分子 。 (3)银离子 。 (4)铝土矿的主要成分 。 (5)碳酸镁 。 (6)地壳中含量最多的元素 。 【答案】(1)Hg (2) (3) (4) (5) (6)O 【详解】（1）原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故汞原子表示为Hg； （2）分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，故3个二氧化硫分子表示为； （3）银离子的离子符号为； （4）铝土矿的主要成分是氧化铝，其化学式为； （5）碳酸镁中镁元素的化合价为+2价、碳酸根的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则碳酸镁的化学式为； （6）地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则地壳中含量最多的元素是氧元素，其元素符号为O。 铁的冶炼 知识点2 1、一氧化碳还原氧化铁 （1）化学反应方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 （2）实验装置如图所示： ． （3）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）。 （4）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）。 （5）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。 注意：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）。 2、铁常见的冶炼方法 （1）常见的矿石：赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 。 （2）工业上炼铁 设备：高炉 （3）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气。 （4）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （5）焦炭的作用： ①提供热量（ C+O2CO2）； ②生成CO（C + CO22CO）：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。 （6）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （7）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。 （8）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等；处理方法：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。 例如，钠的冶炼：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；镁的冶炼：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；铝的冶炼：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑； （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。例如 ①用H2作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵），如H2+CuOCu+H2O。 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），如 C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuOCu+CO2，C+ZnOZn+CO↑（我国是世界上冶炼锌最早的国家，明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载），3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 ③用Al作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 ④用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti等现代的有色金属，即4Na+TiCl4（熔融）Ti+4NaCl、2Mg+TiCl4（熔融）Ti+2MgCl2（钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料）。 （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；如：2HgOHg+O2↑、HgS+O2Hg+SO2↑、2Ag2O4Ag+O2↑。 （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；例如，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu。 （5）物理提取法，主要使用于提取Pt、Au等极不活泼的金属，由于它们在自然界中以单质形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得到。 【典例3】《天工开物》记载的“生铁、熟铁（单质铁的含量大于生铁）连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形，其流程如图所示。 下列说法不正确的是 A．熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气 【答案】C 【详解】A.熔炼过程中实际是铁矿石中主要成分（铁的氧化物）失去氧元素，被还原成铁的过程，故选项说法正确，不符合题意； B.用足量酸溶解后有不溶物残留（如碳等），可证明生铁是混合物，故选项说法正确，不符合题意； C.在将生铁转化为熟铁的过程中通入氧气，其主要目的是氧化并去除生铁中的碳等杂质，而不是将铁氧化，故选项说法错误，符合题意； D.工业炼铁需要铁矿石、焦炭、石灰石和空气作为原料，故选项说法正确，不符合题意，故选C。 【典例2】实验室中用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)得到铁，实验装置如图所示。 (1)开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 (选填“加热”或“通CO”)。 (2)CO还原Fe2O3的化学方程式为 。 (3)B装置的作用是 。 (4)从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法： 。 (5)A中的实验现象为 。 (6)实验结束后应先 (选填“停止加热”或“停止通入CO”，下同)，再 。 【答案】(1)通CO (2) (3)检验是否有二氧化碳气体生成 (4)用酒精灯点燃尾气 (5)红棕色粉末变黑 (6) 停止加热 停止通入CO 【详解】（1）一氧化碳与空气混合遇明火易发生爆炸，因此开始实验时，A装置中首先要进行的操作是通CO，以排尽装置内的空气，防止发生爆炸； （2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故B装置的作用是检验是否有二氧化碳气体生成； （4）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，因此需要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法可以是用酒精灯点燃尾气； （5）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则A中的实验现象为红棕色粉末变黑； （6）实验结束后应先停止加热，再停止通入CO，防止生成的铁在高温下被氧化。 【变式2-1】如图是工业炼铁示意图。下列说法中不正确的是 A．赤铁矿的主要成分为 B．石灰石的作用是形成炉渣 C．焦炭的作用只是提供热量 D．高炉烟气对空气造成污染 【答案】C 【详解】A、赤铁矿的主要成分为氧化铁，化学式为，故正确； B、高炉炼铁时，加入石灰石的作用是把矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去，故正确； C、高炉炼铁中原料焦炭燃烧生成二氧化碳，该反应放热，可提供热量，另外碳和二氧化碳高温下反应可生成一氧化碳，还可以生成还原剂一氧化碳，故错误； D、高炉烟气中的废气若不处理直接排放，会污染空气，故正确； 故选C。 【变式2-2】钢铁是应用广泛的金属材料。 (1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 ①生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。 ②炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 (2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。 ①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。 ②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。 【答案】(1) 含碳量 (2) 化学变化 隔绝氧气和水 【详解】（1）①一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； ②生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢； （2）①“发蓝”过程中有新物质生成，发生了化学变化； ②铁生锈是铁与氧气和水共同接触的结果，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝氧气和水。 【变式2-3】金属的冶炼就是从含有金属元素的矿石中获取金属单质的过程，小衢同学利用下面装置探究炼铁的原理。    (1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。 (2)为了收集废气中的CO，方框中连接的是装置C和D，导管接口的连接顺序为a→ （用箭头和各接口字母表示）。 (3)硬质玻璃管中能观察到的实验现象，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 (2)d→b→c (3) 【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热会发生爆炸，实验开始时先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）一氧化碳不溶于氢氧化钠溶液，图中装置用排氢氧化钠溶液的方法收集一氧化碳气体，气体短进长出，即长导管是出液体的导管，导管接口的连接顺序为a→d→b→c。 （3）一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。 含杂质物质的化学反应的有关计算 知识点3 1、含杂质物质的化学反应的有关计算是指在实际生产中，所用的原料或产物一般都含有杂质，在利用化学方程式进行计算用料和产量时，由于化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，而不表示不纯物质之间的质量关系；故计算时一定考虑到杂质的问题（即不纯物质和纯物质之间的相互转化问题）； 2、不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法及纯度的计算公式是： 【典例3】取某石灰石样品l0.0克于烧杯中再向其中加入稀盐酸50.0克，则恰好完全反应(杂质不反应)，反应后烧杯中物质总质量为56.7克。 (1)生成CO2的质量 。 (2)求石灰石样品中碳酸钙的质量。 【答案】(1)3.3g (2)7.5g 【详解】（1）根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为：10.0g+50.0g﹣56.7g＝3.3g （2）设石灰石样品中碳酸钙的质量为x 石灰石样品中碳酸钙的质量是7.5g 【变式3-1】将一定量的铝粉、铁粉的混合物与足量的稀盐酸完全反应，生成0.2g氢气，则金属混合物的质量不可能是 A．4.0g B．3.4g C．5.6g D．2.7g 【答案】C 【详解】解：设生成0.2g氢气，需要纯铁的质量为x 设生成0.2g氢气，需要纯铝的质量为y 一定量的铝粉、铁粉的混合物与足量的稀盐酸完全反应，生成0.2g氢气，金属混合物的质量应大于1.8g，小于5.6g，观察选项，C不符合要求。 故选：C。 【变式3-2】为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取16g该样品(杂质不参加反应也不溶于水)，加入盛有200g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，气体全部逸出，反应后烧杯内物质的总质量为211.6g。计算： (1)生成二氧化碳的质量为 g。 (2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程) 。 【答案】(1)4.4； (2)62.5%； 解设：石灰石样品中碳酸钙的质量为x。 x=10g 石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：×100%=62.5% 答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为62.5%。 【详解】（1）反应在烧杯中进行，生成的二氧化碳气体由烧杯跑掉空气中去了，所以烧杯内物质的总质量减少，生成二氧化碳的质量为：200g+16g-211.6g=4.4g。 （2）见答案 【变式3-3】同学们欲测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，采用了下述两种方法进行了实验。(假设石灰石中的杂质不溶于水、不与稀盐酸反应且受热不分解) 方法A：称取10g该石灰石样品，向其中不断加入稀盐酸，同时搅拌，直至样品不再溶解，最终得到3.3g气体。 方法B：称取10g该石灰石样品，煅烧至质量不再减少，最终剩余固体的质量为6.7g。 (1)以上两种方法中，你认为哪种方法更好？理由是 。 (2)从以上两种方法中任选一种方法，计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 【答案】(1)方法A更好，比方法B节能（合理即可） (2)A.设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x， x=7.5g， 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%=75%； 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%； B. 产生二氧化碳的质量为10g-6.7g=3.3g，设该石灰石样品中碳酸钙的质量为y， y=7.5g， 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%=75%， 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。 【详解】（1）A方法操作简单，节约能源，因此利用A方法更好； （2）见答案。 金属资源保护 知识点4 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；例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等； （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）；例如，锯条、链条等； （4）在铁制品表面镀上一层其他金属；例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等； （5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 3、金属的回收利用 （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）。 4、金属资源的保护 （1）减缓或防止金属的腐蚀，常用的方法有 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．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等。 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）；例如，锯条、链条等。 ④在铁制品表面镀上一层其它金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等。 ⑤改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金。 （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，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等。 【典例4】为了防止铁制品锈蚀，下列做法不恰当的是 A．在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷 B．将使用后的菜刀用布擦干 C．在铁制品表面涂油漆 D．要经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢 【答案】D 【详解】A、在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷，能隔绝空气，防止铁制品锈蚀，该选项做法恰当； B、将使用后的菜刀用布擦干，保持菜刀干燥，能防止铁制品锈蚀，该选项做法恰当； C、铁与氧气和水共同接触时会生锈，在铁制品表面涂油漆，能隔绝空气，防止铁制品锈蚀，该选项做法恰当； D、铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，用刚刷会除去氧化铝薄膜，从而导致内部的铝进一步被氧化，该选项做法不恰当。 故选D。 【变式4-1】下列对金属的防护措施不合理的是 A．铁制品表面刷漆 B．及时清理铁制品表面锈迹 C．将铁制品放在潮湿的空气中 D．在金属表面进行电镀 【答案】C 【详解】A、铁制品表面刷漆，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意； B、铁锈疏松多孔，具有吸附性，会加速铁的锈蚀，故及时清理铁制品表面锈迹，可以减缓铁制品的锈蚀，不符合题意； C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，将铁制品放在潮湿的空气中，会加速铁的锈蚀，符合题意； D、在金属表面进行电镀，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意。 故选C。 【变式4-2】金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。 (1)铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 。 (2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业，工业上冶炼赤铁矿石的原理是 。 (3)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是 。 (4)下列保护金属资源的做法不正确的是______(填字母序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．铁制品存放在潮湿的环境中 D．用塑料代替金属材料制造管道 【答案】(1)常温下铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步氧化 (2) (3)Cu、Fe (4)AC 【详解】（1）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是常温下铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步氧化； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）根据金属活动性Zn＞Fe＞Cu，向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，铁不能和硫酸锌反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，铁过量，硫酸铜反应完全，则滤渣中含有的物质是过量的铁和反应生成的铜； （4）A、任意开采矿物，不利于保护金属资源，应该合理开采矿物，符合题意； B、回收利用废旧金属，有利于保护金属资源，不符合题意； C、铁制品存放在潮湿的环境中容易生锈，不利于保护金属资源，符合题意； D、用塑料代替金属材料制造管道，有利于节约金属资源，有利于保护金属资源，不符合题意； 故选：AC。 【变式4-3】如图是探究铁生锈条件的实验，请回答下列问题。 (1)B试管中的蒸馏水，在实验前需如何处理 。 (2)A、B实验对比的结论是 。 (3)C实验中，棉花上需要放一种物质，其作用是 。 (4)防止金属锈蚀是保护金属资源的途径之一，请再写出一点 。 【答案】(1)煮沸并迅速冷却 (2)铁生锈需要与氧气(或空气)接触 (3)作干燥剂 (4)回收利用废旧金属；寻找金属代用品；有计划、合理开采矿物(答一点即可) 【详解】（1）氧气不易溶于水，B试管是使铁钉只与水接触，不接触氧气，所以其中的蒸馏水需煮沸并迅速冷却，以除去溶解在水中的氧气。 （2）A实验中铁钉接触水和氧气，生锈，B实验中铁钉只接触水，不接触氧气，不生锈，两实验对比可得出铁生锈需要与氧气(或空气)接触。 （3）C实验是使铁钉只接触氧气，不接触水，所以棉花上需要放一种物质作干燥剂。 （4）除防止金属锈蚀保护金属资源外，还可通过回收利用废旧金属、寻找金属代用品、有计划合理开采矿物等来保护金属资源。 1．推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列措施与此理念不相符的是 A．农业上杜绝施用农药，防止污染自然环境 B．减少使用一次性木筷，倡导低碳生活 C．生活污水集中处理、排放，防治水污染 D．废旧金属回收利用，保护金属资源 【答案】A 【详解】A、农药用于防治病虫害，但过量使用会污染土壤和水源，破坏生态平衡。绿色发展理念提倡合理减少农药使用（如使用生物农药或综合防治），而非“杜绝”。因为完全不用农药可能导致病虫害泛滥，影响粮食产量，反而加剧环境压力（如开垦更多土地），故不符合绿色发展理念。符合题意； B、一次性木筷消耗森林资源，增加碳排放（生产过程中需能源）。减少使用可节约木材、减少垃圾，降低碳足迹，符合绿色发展和低碳生活理念（资源节约和减少污染）。不符合题意； C、生活污水含有机物和有害物质，直接排放会污染水体（如河流、湖泊），集中处理（如沉淀、过滤、消毒）可去除污染物，防治水污染，保护水资源，符合绿色发展理念。不符合题意； D、回收利用可减少新矿开采，节约资源，降低污染，符合资源循环利用和绿色发展理念。不符合题意； 2．铁画是将铁片和铁丝锻打焊接而成的一种工艺品。下列关于铁画生锈与防护的描述中不正确的是 A．铁画生锈后质量变大 B．铁画应存放在干燥的环境中 C．铁画生锈后表面会出现黑色固体 D．铁画表面涂油可以防止生锈 【答案】C 【详解】A、铁与空气中的氧气和水分发生化学反应，生成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，因此铁画生锈后质量变大，故选项说法正确； B、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，铁画应悬挂在干燥的环境中，可以防止生锈，故选项说法正确； C、铁锈的主要成分是氧化铁，铁画生锈后表面会出现红棕色固体，故选项说法不正确； D、铁画表面涂油隔绝空气和水，可以防止生锈，故选项说法正确。 故选C。 3．“人与自然和谐共生”是人类发展的永恒主题。下列做法符合这一主题的是 A．大力开发化石能源 B．深埋处理废旧电池 C．提倡使用一次性木筷 D．生产生活垃圾分类回收 【答案】D 【详解】A、大力开发化石能源，会造成能源的浪费，且会产生大量的污染物，污染空气，不符合题意； B、深埋处理废旧电池，电池中的重金属会污染水源和土壤，应回收处理，不符合题意； C、提倡使用一次性木筷，会造成资源的浪费，且污染环境，不符合题意； D、生产生活垃圾分类回收，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，符合题意。 故选D。 4．中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列没有涉及化学变化的是 A．打磨磁石制指南针 B．陶瓷烧制 C．粮食酿醋 D．古代炼铁 【答案】A 【详解】A、打磨磁石制指南针，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化； B、陶瓷烧制，包含物质的燃烧，有新物质生成，属于化学变化； C、粮食酿醋，发生缓慢氧化，有新物质醋酸生成，属于化学变化； D、古代炼铁，有新物质铁生成，属于化学变化。 故选A。 5．下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．铝土矿 【答案】C 【分析】氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。 【详解】A、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3由铁和氧两种元素组成，属于氧化物，该选项错误。 B、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe3O4由铁和氧两种元素组成，属于氧化物，该选项错误。 C、菱铁矿的主要成分是FeCO3，FeCO3由铁、碳、氧三种元素组成，不属于氧化物，该选项正确。 D、铝土矿的主要成分是Al2O3，Al2O3由铝和氧两种元素组成，属于氧化物，该选项错误。 故选C。 6．下列说法正确的是 A．铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子比铁更好 B．银的导电性比铜好，所以通常可用银制作电线 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨等 D．铁比铝更易生锈，是因为铁的活动性比铝强 【答案】C 【详解】A、菜刀和锤子需要高硬度和高强度，而铅质地柔软、易变形，有毒，不适合做菜刀；铁硬度高、耐磨性好，更适合。A错误。 B、银的导电性确实比铜好，但实际制作电线时，需考虑成本和资源。银价格昂贵、储量少，而铜导电性良好、成本低、资源丰富，因此电线通常用铜或铝制作。B错误。 C、钛合金具有优异的生物相容性，即在人体内不易引起排异反应或毒性，且耐腐蚀、强度高。因此，它常用于医疗领域，如人造骨、关节等植入物。C正确。 D、铁确实比铝更易生锈，因为铁锈疏松，加速腐蚀，铝易氧化形成致密氧化膜保护内部。因此，铁更易生锈是由于氧化物的性质，而非活动性强。D错误。 故选C。 7．用足量的还原某氧化铁和氧化铜的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减小了，则原固体混合物的质量可能是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】用足量的CO还原某氧化铁和氧化铜的固体混合物，发生的反应是、。 假设固体混合物中只含氧化铁，设氧化铁的质量为x 假设固体混合物中只含氧化铜，设氧化铜的质量为y 固体为氧化铁和氧化铜的混合物，则质量范围是10.67g~16g 故选C。 8．下列有关金属材料的说法正确的是 A．金属材料严重锈蚀后不值得回收 B．多数合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更好 C．金属材料中只含有金属元素 D．在自然界中，金属都是以化合物的形式存在 【答案】B 【详解】A、金属锈蚀后，虽然表面被破坏，但通过回收冶炼可以重新提取金属元素，节约资源和能源，A错误； B、合金的结构更致密，能形成保护层或减少与腐蚀介质的反应，因此多数合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更好，B正确； C、金属材料包括纯金属和合金。纯金属只含金属元素，但合金常含非金属元素，C错误； D、大多数金属（如铁、铝）化学性质活泼，易与氧气、水等反应，以化合物形式存在（如铁矿石中的氧化铁），但少数不活泼金属（如金、银）化学性质稳定，以单质形式存在，D错误。 故选：B。 9．下列实验设计能达到实验目的的是 实验目的 测量空气中氧气含量 验证质量守恒定律 探究铁生锈的条件 探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响 实验设计 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．测量空气中氧气含量时，若使用木炭，木炭燃烧生成CO2气体，会填补消耗氧气的体积，导致集气瓶内压强变化不明显，无法准确测量氧气含量。因此，A不能达到实验目的； B．验证质量守恒定律时，若反应有气体生成，需在密闭装置中进行。碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2气体，该实验在敞口容器中进行，生成的气体逸出，天平会失衡，无法验证质量守恒定律。因此，B不能达到实验目的； C．探究铁生锈的条件，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。该实验设计中，缺少“铁与氧气、水同时接触”的对照组，无法探究铁生锈的条件。因此，C不能达到实验目的； D．探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响，实验中只有“是否加入MnO2”这一个变量，其他条件（如过氧化氢溶液的浓度、体积等）均相同，可通过观察产生气泡的速率来判断MnO2的催化作用。因此，D能达到实验目的； 故选D。 10．我国在夏、商时期进入青铜器时代，春秋进入铁器时代，直到十九世纪才有铝产品出现。金属材料的使用是人类进步的标志。 (1)三星堆出土的黄金面具残片历经三千年依旧金光灿灿，是因为黄金化学性质 （选填“稳定”或“不稳定”），其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。 (2)《天工开物》记载了“生熟相合，炼成则钢”，将生铁炼成钢，主要降低了生铁中 元素的含量。 现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。 (3)铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 （用方程式表示）。 【答案】(1) 稳定 延展 (2) 碳 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3) 【详解】（1）黄金面具残片历经三千年依旧金光灿灿，这是因为黄金的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应； 其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的延展性。 （2）生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，生铁的含碳量比钢高，将生铁炼成钢，主要是降低了生铁中碳元素的含量； 现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 （3）铝具有良好抗腐蚀性能的原因是铝在常温下能与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，反应的化学方程式为。    11．2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。 (1)纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 性。 (2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应化学方程式为 。 (3)航天事业中常使用铝及铝的合金，硬铝是一种 （填“纯金属”或“合金”），铝比铁更耐腐蚀，常温下在空气中会生成一层致密的氧化膜，请用化学方程式表示 。 (4)废旧金属回收利用的意义在于 （写一条）。 【答案】(1)导电 (2) (3) 合金 (4)节约金属资源（合理即可） 【详解】（1）纯铜可制作航母电缆，电缆需要良好的导电性来传输电流，所以这里主要利用了纯铜优良的导电性。 （2）赤铁矿的主要成分是Fe2O3，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：。 （3）硬铝是由铝和其他金属混合制成的，所以硬铝是一种合金。 铝在常温下与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，化学方程式为：。 （4）废旧金属回收利用有很多意义，例如节约金属资源。因为金属资源是有限的，回收利用废旧金属可以减少对新开采金属的依赖。 12．金属材料在生活、生产中有广泛的应用。请回答下列问题： (1)生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的 性，工业上用赤铁矿(主要成分为Fe2O3) 和CO在高温条件下炼铁的化学方程式是 。钢铁最容易发生锈蚀，请列举一种防止钢铁锈蚀的方法 。 (2)高性能磁带中磁粉的主要材料之一是化学组成为CoFe2O4的化合物，它由 种元素组成，又知钴(Co) 和铁都有+2、+3价，且在上述化合物中每种元素只有一种化合价，则铁元素的化合价为 价。 (3)中国天问一号探测器成功着陆火星。其中用于探测器结构的一种材料是新型镁铝合金，镁铝合金与纯铝相比具有的优点是 (写出一点即可)。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大，安全着陆无需考虑的因素是 。 ①火星地形地貌  ②探测器金属硬度     ③火星岩石成分    ④探测器外壳熔点 【答案】(1) 导热 Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 在金属表面涂保护层或镀上一层不易锈蚀的金属或改变金属结构等 (2) 三/3 +3/+3价 (3) 强度大或质量轻或抗腐蚀等 ③ 【详解】（1）生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的导热性，氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2。铁与氧气和水同时接触发生锈蚀，通过隔绝氧气或水可以防止钢铁锈蚀，防止钢铁锈蚀的方法有在金属表面涂保护层或镀上一层不易锈蚀的金属或改变金属结构等。 （2）高性能磁带中磁粉的主要材料之一是化学组成为CoFe2O4的化合物，它由Co、Fe、O三种元素组成，在CoFe2O4中，氧元素的化合价为-2价，若Co元素的化合价为+3价，根据化合物中正负化合价代数和为零可知，铁元素的化合价不是整数，不符合要求，因此Co元素的化合价为+2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零可得：（+2）+2x+（-2）×4=0，x=+3，即在CoFe2O4中，铁元素的化合价为+3价。 （3）合金比组成其成分的纯金属硬度大，强度大、更耐腐蚀，故镁铝合金与纯铝相比具有的优点是强度大或质量轻或抗腐蚀等。①火星地形地貌 ，影响探测器的着陆，需要考虑；②探测器金属硬度需要较大，使得探测器有一定强度，在着陆时不易变形，需要考虑；③火星岩石成分是探测器着陆后需要探测研究的，在着陆时不需要考虑；④火星昼夜温差较大，探测器外壳熔点在着陆时需要考虑。故填：③。 13．实验是科学探究的重要方式，请结合图示回答下列问题。 (1)用图1所示实验装置探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。一段时间后观察到：B、C中铁钉不生锈，A、D中铁钉生锈，D中铁钉生锈最快也最严重。 ①对比A、B、C的实验现象可证明铁生锈的主要条件是 。 ②对比 (填字母)的实验现象可知食盐能加快铁的锈蚀 (2)兴趣小组模拟炼铁化学原理的实验，设计了图2装置。 ①该炼铁的原理是 (用化学方程式表示)。 ②实验中可观察到玻璃管中的现象是 。 【答案】(1) 同时与氧气和水接触 AD (2) 红色粉末逐渐变成黑色 【详解】（1）①A中铁钉同时与水和氧气接触生锈，B中的铁钉没有与氧气接触不生锈，C中的铁钉没有与水接触不生锈，故得出铁生锈的主要条件是同时与氧气和水接触。故填：AD； ②实验A和D的变量为是否添加食盐，D中的生锈快于A，对比A、D的实验现象可知食盐水可以加快铁的锈蚀； （2）①该炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； ②玻璃管中氧化铁（红色粉末）被还原成铁（黑色粉末），故可观察到玻璃管中红色粉末逐渐变成黑色。 14．对下列三组实验进行探究 (1)图1第一支试管中的铁钉生锈，第二支的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是与 接触。 (2)图2试管中 现象，说明燃烧需要温度达到可燃物着火点。 (3)图3实验，紫色纸花变红， (能或不能)证明与水反应生成碳酸；两支蜡烛由下到上先后熄灭，体现的化学性质是不能燃烧，也不 。 【答案】(1)空气(或氧气) (2)白磷燃烧，红磷不燃烧 (3) 不能 支持燃烧 【详解】（1）图1中第一支铁钉接触到空气，第二支铁钉接触不到空气，可得出铁锈蚀必须要与“氧气”接触。 （2）红磷与白磷的着火点不同，图2中观察到的现象是“白磷在热水中燃烧，而红磷不燃烧”，从而说明要使可燃物燃烧，温度必须达到其着火点。 （3）紫色石蕊遇酸变红，只能说明溶液呈酸性，并非严格证明已形成碳酸，不能由此单独推断出二氧化碳和水反应生成碳酸； 两支蜡烛先后熄灭，体现二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 15．钛()和钛合金是二十一世纪重要的金属材料，享有“未来金属”的美称，可用于制造航天飞机、船舶等。工业上生产钛的反应为。 (1)若用金属镁与足量完全反应，理论上可生成金属钛的质量是多少？(写出计算过程) (2)上述反应需要在氦气环境下进行，氦气的作用是 。 【答案】(1)设理论上可生成金属钛的质量是。 ， 答：理论上可生成金属钛的质量是。 (2)作保护气，防止金属镁和钛被空气中的氧气氧化(合理即可) 【详解】（1）见答案； （2）加热条件下，镁、钛金属与氧气均能发生反应，而氦气化学性质稳定，因此反应需要在氦气环境下进行，氦气起到保护气的作用。 16．工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。 (1)工业炼铁的尾气处理方法 。 (2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算，写出计算过程) 【答案】(1)将尾气点燃/收集 (2)420t 解：设理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为x， 答：理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为420t。 【详解】（1）工业炼铁的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳具有毒性、可燃性，所以处理方法是将尾气点燃或收集，故填：将尾气点燃或收集； （2）见答案。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $