第3节 金属防护和废金属回收（分层作业）化学沪教版2024九年级上册

第3节 金属防护和废金属回收 分层作业 1．下列过程中发生化学变化的是 A．划刻比较硬度 B．将铜拉成铜丝 C．探究金属生锈条件 D．炼钢 2．2025年六五环境日中国的主题为"美丽中国我先行"。下列做法不符合这一主题的是 A．野外露营时不乱丢垃圾 B．直接用工业废水灌溉农田 C．有计划、合理地开采矿产资源 D．推广使用太阳能等清洁能源 3．金属材料在日常生活被广泛使用，下列有关金属和金属材料的说法正确的是 A．生铁的含碳量比钢低 B．铁制品生锈后没有回收价值 C．金属材料包括纯金属和合金 D．铝很活泼，所以铝制品在空气中易腐蚀生锈 4．“金属保护一小步，资源节约一大步”，下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是 A．为了增加经济效益，应加大力度开采金属矿物资源 B．纯金属的抗腐蚀性比合金更好 C．生铁和钢都属于铁合金 D．废弃金属直接丢弃，无需回收利用 5．化学与生活息息相关。下列认识正确的是 A．把煤研磨成极细小的颗粒，像燃油一样将其喷入燃烧室可促进燃烧 B．稀有气体制作霓虹灯是利用了其化学性质稳定 C．钢铁表面的铁锈有利于防止钢铁继续锈蚀 D．将紫色石蕊试液滴入“雪碧”中溶液变红，是因为“雪碧”中的二氧化碳使石蕊试液变红色 6．下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．用食盐水浸泡厨房里的钢制或铁制厨具，有效防止生锈 B．钛合金与人体具有很好的“相容性”，用于制造人造骨 C．银的导电性比铜强，因此家庭装修所有导线都用银制造 D．黄铜铜锌合金的硬度比纯铜的大，熔点比纯铜的高 7．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．在铁制品表面涂油漆 C．将使用后的菜刀用布擦干 D．用“钢丝球”打磨铝锅表面 8．随着各种电池的用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题尤为重要，其首要原因是 A．回收利用电池外壳的金属材料 B．减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀 C．回收利用电池中的石墨电极 D．防止电池中含有的汞、镉等重金属对土壤和水源的污染 9．劳动创造美好生活。下列项目所涉化学知识不正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用石墨粉润滑生锈的门锁 石墨有导电性 B 制作水果沙拉，切开的苹果表面变色 切开的苹果表面发生了缓慢氧化反应 C 擦干被雨淋湿了的自行车 防止金属部件生锈 D 清理家里的鱼缸后往鱼缸里通入空气 空气中的氧气可以供给呼吸 10．近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。 （1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是_____(选填字母序号)。 A．玻璃车窗 B．镁铝合金车体 C．塑料小桌板 D．涤纶座套 （2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和 性。 （3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和 等特性。 （4）车身表面烤漆不仅美观，还能起到防锈的作用。其防锈的原理是 。 11．中华文化博大精深，很多古籍中记载了丰富的化学知识。 （1）唐诗《寄怀楚和尚二首》中有“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”。铁锅化雪快是因为铁具有良好的 性。 （2）“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。剂钢指铁合金，其硬度比纯铁大， 比纯铁低。 （3）《本草纲目拾遗》中记载：“舶上铁丝…日久起销（铁锈）”销的主要成分是 （填化学式）。 12．在人类社会的发展进程中，金属材料起着重要的作用，结合所学知识回答下列问题。 （1）动车电路中的导线大多是用铜制的，这是利用了铜的延展性和 性； （2）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢的性能不同，主要是因为它们的 不同； （3）汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈。其防锈的原理是 。 1．实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径。下列说法正确的是 A．甲实验中，通电一段时间后，a管和b管内产生气体的体积比约为2∶1 B．乙实验通过对比①和②中的现象，探究水对铁钉锈蚀的影响 C．丙实验中若红磷不足，会导致氧气含量的测定结果偏高 D．丁实验通过对比两处白磷的现象探究温度对燃烧的影响 2．模型认知是化学核心素养之一，下列化学模型不正确的是 A．铁制品锈蚀条件 B．微粒与元素的关系 C．反应类型之间的关系 D．实验室制取气体的一般思路和方法 3．按下列图示进行实验或操作后，对实验结果或现象的分析不正确的是 A．测定空气中氧气的含量——反应结束冷却至室温，左侧玻璃管内液面约上升到刻度“4”处 B．观察铁钉生锈——铁钉生锈最严重的部位是b C．验证水的组成——试管a、b所收集气体的体积比约为2∶1 D．检查装置的气密性——缓慢向左推动活塞时长颈漏斗内液面上升，证明装置气密性良好 4．同学们对影响铁生锈的因素进行如下探究。一段时间后，观察到Ⅳ中铁钉比Ⅰ中铁钉生锈更严重，Ⅱ、Ⅲ中铁钉无明显变化。下列描述错误的是 A．比较Ⅰ、Ⅱ说明铁生锈和氧气有关 B．为说明铁生锈和水有关应比较实验Ⅱ和Ⅲ C．Ⅰ中铁钉生锈最严重的部位是b D．对比Ⅰ与Ⅳ说明氯化钠能加速铁生锈 5．下列过程中发生化学变化的是 A．干冰用作制冷剂 B．探究铁生锈条件 C．探究燃烧条件 D．烧制陶瓷 阅读材料，先秦《考工记》中有关青铜成分记载。“六分其金(铜)而锡居其一”。因其表面会出现铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]呈青绿色，故名青铜，出土的器物表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。有害锈含氯，会加快青铜器锈蚀。锈层物质成分如图所示。完成问题。 6．依据材料信息判断下列说法正确的是 A．青铜合金的硬度比铜小 B．冶炼工艺熔入锡的作用是降低沸点 C．少量青铜样品能完全溶于足量稀盐酸 D．该描述的青铜中含锡质量分数约14.3% 7．下列关于青铜锈层的说法正确的是 A．图中的铜绿和粉状锈均是有害锈 B．锈层中CuCl可读为氯化铜 C．铜生成铜绿只与空气中的O2有关 D．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高 8．用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验如图所示。下列说法正确的是 A．实验中使用的蒸馏水可以用自来水替代 B．一周后，甲、乙中的铁钉都有明显锈迹 C．由实验乙、丙可知铁生锈需要有水参与 D．实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中 9．项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。 I.探究成分：某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。 （1）为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引，说明存在铁粉。 实验2：取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量稀盐酸。观察到有气泡产生，写出该反应的化学方程式 。 实验3：另取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量硫酸铜溶液，现象是 ，证明铁的活动性 。 实验4：另取被磁铁吸引的铁粉，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 。 Ⅱ.证明生锈： （2）利用图1所示装置进行实验，一段时间后，观察到气球变大。 气球变大的原因是 。 Ⅲ.应用：实验：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。 实验序号 铁粉/g 水\L 活性炭/g NaCl/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示： （3）对比实验①和④可得到的结论是 。 （4）下列叙述正确的是 (填字母)。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 10．用废铜屑生产碱式碳酸铜的流程如下： （1）某酸可用 (选填序号)。 a． 稀盐酸(HCl)    b． 稀硫酸(H2SO4)    c．稀硝酸(HNO3) （2）操作M中，所用玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯。 （3）烘干时产品中出现黑色物质，该黑色物质可能是 ，发生反应的符号表达式为 。 （4）若所得产品的产率(产率=×100％)偏低，其可能的原因为 (选填序号)。 a．原料未完全反应    b．过滤时滤纸破损    c．产品未洗涤干净 （5）溶解时可以微热，但温度不宜过高，原因是 。 11．黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛，古人用炉甘石(主要含 赤铜矿(主要含 Cu2O)和木炭制备黄铜，其生产工艺流程如下： （1）赤铜( Cu2O)中铜元素的化合价为 。 （2）“粉碎机”将炉甘石粉碎的目的是 。 （3）“煅烧炉1”得到的X的化学式为 ，发生反应的基本反应类型是 。 （4）黄铜与黄金外观上非常相似，可用稀硫酸来鉴别，请写出发生反应的化学方程式： 。 1．金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 I.铁的存在与冶炼 （1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为 。 （2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。 II.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。 （3）结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 （4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。 III.铁的再生与利用 由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下： （5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是 。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；② 。 （6）下列叙述正确的是 (填序号)。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性‍ 2．人类生活中离不开金属材料。 Ⅰ．金属性质的认识 （1）春晚的机器入扭秧歌带火了机器人科技。 ①铜常用于制作机器人的电路板等部件，这是利用铜的 性。 ②制作机器人使用大量铝合金和钛合金。你认为下列属于铝合金和钛合金共有的优良性能的有 (填字母序号)。 A．材质轻      B．强度高       C．耐高温     D．抗腐蚀性好 （2）黄铜片与纯铜片相互刻画，纯铜片表面留下较深的划痕。由此可知 。 （3）钢铁易与空气中的 发生锈蚀。为了防止铁制品锈蚀、采取的措施是 (只一点即可)； （4）向Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，则滤渣中一定含有的金属是 。 Ⅱ．金属的制取 （5）19世纪初，铝的发现得益于电解技术的应用。如图为铝土矿炼制铝的生产流程。 ①NaAlO2中铝元素的化合价为 。 ②请写出Al2O3电解制铝的化学方程式为 。 Ⅲ．新金属、新材料使用 （6）铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。 ①“溶铜”前，铜原料需粉碎处理的目的是 。 ②“操作1”的目的是除去CuSO4溶液中的难溶性杂质，该操作名称为 。 ③“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在 (填字母序号)内。 a．45~9℃            b．49~53℃        c．53~55℃        d．56~60℃ 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 金属防护和废金属回收 分层作业 1．下列过程中发生化学变化的是 A．划刻比较硬度 B．将铜拉成铜丝 C．探究金属生锈条件 D．炼钢 【答案】D 【解析】A、用铜片刻画铝片对比硬度，只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误； B、将铜拉成铜丝，只是铜的形状发生变化，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误； C、探究金属生锈条件的实验中，该组实验里铁钉只与水接触，没有与氧气充分接触，不会生锈，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误； D、炼钢过程中，通过化学反应降低生铁中的碳含量等，有新物质生成，属于化学变化，此选项正确。 故选D。 2．2025年六五环境日中国的主题为"美丽中国我先行"。下列做法不符合这一主题的是 A．野外露营时不乱丢垃圾 B．直接用工业废水灌溉农田 C．有计划、合理地开采矿产资源 D．推广使用太阳能等清洁能源 【答案】B 【解析】A、野外露营时不乱丢垃圾，这种做法保护了自然环境，减少了土壤和水体污染，体现了文明出行和环保意识，符合“美丽中国”主题； B、直接用工业废水灌溉农田，工业废水含有重金属、有毒化学物质（如铅、汞、酸碱等），直接灌溉会污染土壤、水源和农作物，导致农产品有害物质超标，危害人体健康和生态系统。这违背了环境保护原则，不符合“美丽中国”主题； C、有计划、合理地开采矿产资源，这种做法强调在开发资源时注重可持续性，避免过度开采和生态破坏，保护了自然资源和生态环境，符合“美丽中国”主题； D、推广使用太阳能等清洁能源，太阳能是清洁、可再生的能源，使用它可减少化石燃料消耗，降低空气污染和温室气体排放，有助于改善环境质量，符合“美丽中国”主题。 故选B。 3．金属材料在日常生活被广泛使用，下列有关金属和金属材料的说法正确的是 A．生铁的含碳量比钢低 B．铁制品生锈后没有回收价值 C．金属材料包括纯金属和合金 D．铝很活泼，所以铝制品在空气中易腐蚀生锈 【答案】C 【解析】A、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁的含碳量比钢高，故选项说法错误； B、回收生锈的钢铁既可以节约金属资源，又可以防止环境污染，故选项说法错误； C、金属材料包括纯金属和合金，故选项说法正确； D、铝的化学性质较活泼，在空气中易与空气的氧气反应，在铝制品表面形成一层致密的氧化铝保护膜，所以铝制品耐腐蚀，故选项说法错误。 故选C。 4．“金属保护一小步，资源节约一大步”，下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是 A．为了增加经济效益，应加大力度开采金属矿物资源 B．纯金属的抗腐蚀性比合金更好 C．生铁和钢都属于铁合金 D．废弃金属直接丢弃，无需回收利用 【答案】C 【解析】A、加大开采金属矿物会加速资源枯竭，应合理开采、注重保护，A 错误； B、一般合金抗腐蚀性比纯金属好（如不锈钢比纯铁抗腐蚀），B 错误； C、生铁和钢都是铁与碳等元素形成的合金，C 正确； D、废弃金属回收利用可节约资源、减少污染，应回收，D 错误。 故选C。 5．化学与生活息息相关。下列认识正确的是 A．把煤研磨成极细小的颗粒，像燃油一样将其喷入燃烧室可促进燃烧 B．稀有气体制作霓虹灯是利用了其化学性质稳定 C．钢铁表面的铁锈有利于防止钢铁继续锈蚀 D．将紫色石蕊试液滴入“雪碧”中溶液变红，是因为“雪碧”中的二氧化碳使石蕊试液变红色 【答案】A 【解析】A、 将煤研磨成细小颗粒可增大与氧气的接触面积，促进充分燃烧。此方法正确，符合“增大接触面积可加快反应速率”的化学原理，故A正确； B、稀有气体制作霓虹灯是利用了其通电会发出不同颜色的光，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故B错误； C、铁锈结构疏松多孔，无法隔绝水和氧气，反而会加速钢铁锈，故C错误； D、雪碧中二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸使石蕊变红，而非二氧化碳本身，故D错误； 故选：A。 6．下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．用食盐水浸泡厨房里的钢制或铁制厨具，有效防止生锈 B．钛合金与人体具有很好的“相容性”，用于制造人造骨 C．银的导电性比铜强，因此家庭装修所有导线都用银制造 D．黄铜铜锌合金的硬度比纯铜的大，熔点比纯铜的高 【答案】B 【解析】A、用食盐水浸泡厨房里的钢制或铁制厨具，会加速锈蚀，说法错误，不符合题意； B、钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用于制造人造骨，说法正确，符合题意； C、银的导电性比铜好，但银比铜贵得多，因此家庭装修所用导线应该用铜而不用银，说法错误，不符合题意； D、一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，因此黄铜（铜锌合金）的硬度比纯铜的大，熔点比纯铜的低，说法错误，不符合题意。 故选：B。 7．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．在铁制品表面涂油漆 C．将使用后的菜刀用布擦干 D．用“钢丝球”打磨铝锅表面 【答案】D 【解析】A、水龙头表面镀铬，铬的化学性质相对稳定，镀铬可隔绝氧气和水，能有效防止生锈，做法恰当； B、在铁制品表面涂油漆，能将铁与氧气和水隔绝，防止铁生锈，做法恰当； C、将使用后的菜刀用布擦干，可减少菜刀表面的水分，因为铁生锈需要水参与，这样能防止菜刀生锈，做法恰当； D、铝锅表面有一层致密的氧化铝保护膜，用 “钢丝球” 打磨铝锅表面，会破坏这层保护膜，使铝更容易被氧化生锈，做法不恰当。 故选D。 8．随着各种电池的用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题尤为重要，其首要原因是 A．回收利用电池外壳的金属材料 B．减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀 C．回收利用电池中的石墨电极 D．防止电池中含有的汞、镉等重金属对土壤和水源的污染 【答案】D 【解析】A、回收利用电池外壳的金属材料是废电池集中处理的目的之一，但不是首要原因，A 不符合题意； B、减轻电池中渗漏液体对其他物品的腐蚀并非废电池集中处理的最主要原因，B 不符合题意； C、回收利用电池中的石墨电极有一定价值，但不是废电池集中处理的首要因素 ，C 不符合题意； D、电池中含有的汞、镉等重金属会对土壤和水源造成严重污染，进而危害生态环境和人体健康，所以防止这些重金属污染是废电池集中处理的首要原因，D 符合题意。 故选：D。 9．劳动创造美好生活。下列项目所涉化学知识不正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用石墨粉润滑生锈的门锁 石墨有导电性 B 制作水果沙拉，切开的苹果表面变色 切开的苹果表面发生了缓慢氧化反应 C 擦干被雨淋湿了的自行车 防止金属部件生锈 D 清理家里的鱼缸后往鱼缸里通入空气 空气中的氧气可以供给呼吸 【答案】A 【解析】A、石墨具有滑腻感，可作润滑剂，则可用石墨粉润滑生锈的门锁，该选项不正确； B、切开的苹果表面变色，是因为发生了缓慢氧化，该选项正确； C、铁和氧气、水共同接触时会生锈，则擦干被雨淋湿了的自行车，可防止其生锈，该选项正确； D、氧气能供给呼吸，则可向鱼缸中通入氧气，该选项正确。 故选A。 10．近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。 （1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是_____(选填字母序号)。 A．玻璃车窗 B．镁铝合金车体 C．塑料小桌板 D．涤纶座套 （2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和 性。 （3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和 等特性。 （4）车身表面烤漆不仅美观，还能起到防锈的作用。其防锈的原理是 。 【答案】（1）B （2）导电 （3）耐高温 （4）隔绝氧气和水 【解析】（1）A、玻璃车窗是由玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，A选项错误； B、铝镁合金车体是由合金制成，合金属于金属材料，B选项正确； C、塑料小桌板是由塑料制成的，塑料属于合成材料，C选项错误； D、涤纶座套是由涤纶制成的，涤纶属于合成材料，D选项错误； 故选B； （2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和导电性，故填：导电； （3）列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，刹车片在高温下需保持性能，故合金锻钢应该具备耐磨和耐高温等特性，故填：耐高温； （4）汽车表面的烤漆能隔绝氧气和水，从而防止锈蚀，故填：隔绝氧气和水。 11．中华文化博大精深，很多古籍中记载了丰富的化学知识。 （1）唐诗《寄怀楚和尚二首》中有“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”。铁锅化雪快是因为铁具有良好的 性。 （2）“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。剂钢指铁合金，其硬度比纯铁大， 比纯铁低。 （3）《本草纲目拾遗》中记载：“舶上铁丝…日久起销（铁锈）”销的主要成分是 （填化学式）。 【答案】（1）导热 （2）熔点 （3） 【解析】（1）铁锅化雪快是因为铁具有良好的导热性； （2）一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，剂钢指铁合金，其硬度比纯铁大，熔点比纯铁低； （3）销指铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为。 12．在人类社会的发展进程中，金属材料起着重要的作用，结合所学知识回答下列问题。 （1）动车电路中的导线大多是用铜制的，这是利用了铜的延展性和 性； （2）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢的性能不同，主要是因为它们的 不同； （3）汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈。其防锈的原理是 。 【答案】（1）导电 （2）含碳量 （3）隔绝氧气和水 【解析】（1）铜具有良好的延展性和导电性，可以制作导线； （2）生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金，生铁和钢中含碳量不同，故生铁和钢性能不同； （3）铁生锈需要和氧气、水同时接触。汽车表面的烤漆，能同时隔绝氧气和水，从而防止铁生锈。 1．实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径。下列说法正确的是 A．甲实验中，通电一段时间后，a管和b管内产生气体的体积比约为2∶1 B．乙实验通过对比①和②中的现象，探究水对铁钉锈蚀的影响 C．丙实验中若红磷不足，会导致氧气含量的测定结果偏高 D．丁实验通过对比两处白磷的现象探究温度对燃烧的影响 【答案】A 【解析】A、在电解水实验中，与电源负极相连的a管产生氢气，与电源正极相连的b管产生氧气，且氢气和氧气的体积比约为2∶1，A正确； B、乙实验中①中铁钉与空气和水同时接触，②中铁钉只与水接触，通过对比探究氧气对铁钉锈蚀的影响，B错误； C、丙实验中，若红磷不足，不能将装置内的氧气完全消耗，从而使氧气含量的测定结果偏低，C错误； D、丁实验中，通过对比两处白磷的现象探究氧气对燃烧的影响，D错误。 故选A。 2．模型认知是化学核心素养之一，下列化学模型不正确的是 A．铁制品锈蚀条件 B．微粒与元素的关系 C．反应类型之间的关系 D．实验室制取气体的一般思路和方法 【答案】C 【解析】A、铁制品锈蚀的过程实际上是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，该模型正确； B、氧原子和氧离子的质子数相同，都属于氧元素，该模型正确； C、化合反应和分解反应是并列关系；有的氧化反应是化合反应，如木炭燃烧生成二氧化碳，有的氧化反应不是化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，故化合反应和氧化反应属于交叉关系，该模型错误； D、实验室制取气体的思路（确定反应原理→设计装置→检验气体），该模型正确； 故选：C。 3．按下列图示进行实验或操作后，对实验结果或现象的分析不正确的是 A．测定空气中氧气的含量——反应结束冷却至室温，左侧玻璃管内液面约上升到刻度“4”处 B．观察铁钉生锈——铁钉生锈最严重的部位是b C．验证水的组成——试管a、b所收集气体的体积比约为2∶1 D．检查装置的气密性——缓慢向左推动活塞时长颈漏斗内液面上升，证明装置气密性良好 【答案】A 【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，左侧液面上升，氧气约占空气体积的，故左侧玻璃管内液面约上升到刻度“1”处，故选项符合题意； B、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。b处铁钉与水和氧气接触更充分，所以观察铁钉生锈，锈蚀最严重的部位是b，故选项不符合题意； C、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气，故试管a、b所收集气体的体积比约为2:1，故选项不符合题意； D、缓慢向左推动活塞时，如果装置气密性良好，装置内压强增大，长颈漏斗内液面上升，故选项不符合题意； 故选：A。 4．同学们对影响铁生锈的因素进行如下探究。一段时间后，观察到Ⅳ中铁钉比Ⅰ中铁钉生锈更严重，Ⅱ、Ⅲ中铁钉无明显变化。下列描述错误的是 A．比较Ⅰ、Ⅱ说明铁生锈和氧气有关 B．为说明铁生锈和水有关应比较实验Ⅱ和Ⅲ C．Ⅰ中铁钉生锈最严重的部位是b D．对比Ⅰ与Ⅳ说明氯化钠能加速铁生锈 【答案】B 【解析】A、比较图Ⅰ（铁钉与水和氧气接触，生锈）、Ⅱ（铁钉只与水接触，不生锈），可知铁生锈与氧气有关。该选项说法正确。 B、比较图Ⅰ（铁钉与水和氧气接触，生锈）、Ⅲ（铁钉只与氧气接触，不生锈），可知铁生锈与水有关，说明铁生锈和水有关应比较实验Ⅰ和Ⅲ。该选项说法错误。 C、图Ⅰ中部位b与水和氧气同时接触最充分，故生锈最严重。该选项说法正确。 D、根据题干描述，一段时间后，观察到Ⅳ中铁钉比Ⅰ中铁钉生锈更严重，可以对比Ⅰ与Ⅳ说明氯化钠能加速铁生锈。该选项说法正确。 故选B。 5．下列过程中发生化学变化的是 A．干冰用作制冷剂 B．探究铁生锈条件 C．探究燃烧条件 D．烧制陶瓷 【答案】D 【解析】A、干冰用作制冷剂过程只是物质状态的变化，该过程中没有新物质生成，发生的物理变化，不符合题意。 B、图示探究铁生锈条件时将铁钉放在水中，不接触氧气，铁钉不会生锈，该过程中没有新物质生成，没有发生化学变化，不符合题意。 C、图示探究燃烧条件时向热水中的白磷通入氮气，白磷不能接触氧气，不会发生燃烧，该过程没有新物质生成，没有发生化学变化，不符合题意。 D、烧制陶瓷过程中有新物质生成，该过程发生的化学变化，符合题意。 故选D。 阅读材料，先秦《考工记》中有关青铜成分记载。“六分其金(铜)而锡居其一”。因其表面会出现铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]呈青绿色，故名青铜，出土的器物表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。有害锈含氯，会加快青铜器锈蚀。锈层物质成分如图所示。完成问题。 6．依据材料信息判断下列说法正确的是 A．青铜合金的硬度比铜小 B．冶炼工艺熔入锡的作用是降低沸点 C．少量青铜样品能完全溶于足量稀盐酸 D．该描述的青铜中含锡质量分数约14.3% 7．下列关于青铜锈层的说法正确的是 A．图中的铜绿和粉状锈均是有害锈 B．锈层中CuCl可读为氯化铜 C．铜生成铜绿只与空气中的O2有关 D．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高 【答案】6．D 7．D 【解析】6．A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，所以青铜合金的硬度比纯铜大，故A错误； B、在铜冶炼时熔入锡可降低熔点，便于铸造等加工，故B错误； C、青铜中的铜与稀盐酸不反应，则少量青铜样品不能完全溶于足量稀盐酸中，故C错误； D、“六分其金(铜)而锡居其一”的意思为铜六份、锡一份（总七份），则该描述的青铜中含锡质量分数为14.3%，故D正确； 故选D。 7．A、由图可知，铜绿不含氯，是无害锈，粉状锈含氯，是有害锈，故A错误； B、锈层中CuCl可读为氯化亚铜，故B错误； C、铜生锈变为铜绿，铜绿主要成分Cu2​(OH)2​CO3​含有铜、氧、氢、碳四种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，空气中含有C元素的物质是CO2，含有H元素的物质是H2O，则铜生成铜绿不只与空气中的O2有关，还CO2与和H2O有关，故C错误； D、青铜中铜是单质，化合价为0价，在锈蚀过程中生成的Cu2​(OH)2​CO3​中，OH-显-1价、显-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中元素正负化合价之和为0，有2x+(-1×2)+(-2)=0，x=+2，则青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高，故D正确。 故选D。 8．用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验如图所示。下列说法正确的是 A．实验中使用的蒸馏水可以用自来水替代 B．一周后，甲、乙中的铁钉都有明显锈迹 C．由实验乙、丙可知铁生锈需要有水参与 D．实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中 【答案】D 【解析】A、自来水中含有氧气，会影响实验现象，实验中使用的蒸馏水不可以用自来水替代，不符合题意。 B、甲中铁钉接触水和氧气，乙中铁钉只接触水，不接触氧气，一周后，甲中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉没有明显锈迹，不符合题意。 C、实验乙中铁钉只接触水，不接触氧气，不生锈，丙中铁钉只接触氧气，不接触水，不生锈，没有生锈的对比实验，由实验乙、丙不能确定铁生锈需要有水参与，不符合题意。 D、实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中，干扰实验，符合题意。 故选D。 9．项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。 I.探究成分：某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。 （1）为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引，说明存在铁粉。 实验2：取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量稀盐酸。观察到有气泡产生，写出该反应的化学方程式 。 实验3：另取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量硫酸铜溶液，现象是 ，证明铁的活动性 。 实验4：另取被磁铁吸引的铁粉，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 。 Ⅱ.证明生锈： （2）利用图1所示装置进行实验，一段时间后，观察到气球变大。 气球变大的原因是 。 Ⅲ.应用：实验：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。 实验序号 铁粉/g 水\L 活性炭/g NaCl/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示： （3）对比实验①和④可得到的结论是 。 （4）下列叙述正确的是 (填字母)。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 【答案】（1） 铁粉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色 比铜强 铁粉与空气的接触面积比铁丝大 （2）铁生锈消耗氧气，使装置内压强减小，外界空气进入气球，气球变大 （3）活性炭和食盐能加快铁生锈的速率 （4）abc 【解析】（1）实验2：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。 实验3：铁的金属活动性比铜强，铁能与硫酸铜溶液反应，置换出铜，即，所以现象是铁粉表面有红色固体析出，溶液由蓝色（硫酸铜溶液颜色）逐渐变为浅绿色（硫酸亚铁溶液颜色）； 由铁能置换出硫酸铜中的铜，可证明铁的活动性比铜强。 实验4：铁粉是粉末状，与空气接触面积较大，铁丝是丝状，与空气接触面积较小，所以铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。 （2）脱氧剂中的铁粉生锈，消耗瓶内的氧气，导致瓶内压强减小，外界空气进入气球，从而使气球变大。 （3）实验①中没有活性炭和食盐，实验②加入0.1g食盐，实验③加入0.2g活性炭，实验④加入0.2g活性炭和0.1g食盐，对比四者的温度变化曲线，温度升高幅度④＞③＞②＞①，说明实验④铁生锈更剧烈，可知活性炭和食盐能加快铁生锈的速率。 （4）a、铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水，防止食品氧化、受潮，该叙述正确； b、从图 2 温度变化曲线可知，铁生锈过程中温度升高，说明使用过程中放出热量，该叙述正确； c、铁系食品脱氧剂能吸收氧气和水，防止食品变质，能延长食物的保存时间，该叙述正确。 故选abc。 10．用废铜屑生产碱式碳酸铜的流程如下： （1）某酸可用 (选填序号)。 a． 稀盐酸(HCl)    b． 稀硫酸(H2SO4)    c．稀硝酸(HNO3) （2）操作M中，所用玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯。 （3）烘干时产品中出现黑色物质，该黑色物质可能是 ，发生反应的符号表达式为 。 （4）若所得产品的产率(产率=×100％)偏低，其可能的原因为 (选填序号)。 a．原料未完全反应    b．过滤时滤纸破损    c．产品未洗涤干净 （5）溶解时可以微热，但温度不宜过高，原因是 。 【答案】（1）b （2）漏斗 （3）氧化铜/CuO （4）ab （5）过氧化氢受热易分解 【解析】（1）废铜屑经过加酸和过氧化氢溶液后生成硫酸铜，所以加的酸为含硫元素的稀硫酸，故选：b。 （2）经过操作M得到固体和滤液，所以操作M为过滤，过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。 （3）碱式碳酸铜受热易分解生成氧化铜、水和二氧化碳，氧化铜是黑色固体，所以烘干时产品中出现的黑色物质是氧化铜； 该反应的符号表达式为：。 （4）a、原料未完全反应，会使产品的实际质量偏低，导致产率偏低，该选项符合题意； b、过滤时滤纸破损，会使部分产品进入滤液，导致产品的实际质量偏低，从而产率偏低，该选项符合题意； c、产品未洗涤干净，表面会有其他溶质，会使产品的实际质量偏高，导致产率偏高，该选项不符合题意； 故选ab。 （5）溶解时可以微热，但温度不宜过高，原因是过氧化氢受热易分解。 11．黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛，古人用炉甘石(主要含 赤铜矿(主要含 Cu2O)和木炭制备黄铜，其生产工艺流程如下： （1）赤铜( Cu2O)中铜元素的化合价为 。 （2）“粉碎机”将炉甘石粉碎的目的是 。 （3）“煅烧炉1”得到的X的化学式为 ，发生反应的基本反应类型是 。 （4）黄铜与黄金外观上非常相似，可用稀硫酸来鉴别，请写出发生反应的化学方程式： 。 【答案】（1）+1 （2）增大反应物的接触面积，加快反应速率 （3）CO2 分解反应 （4） 【解析】（1）赤铜( Cu2O)中氧元素化合价为-2价，设铜元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有：2x+（-2）=0，x=+1； （2）“粉碎机”将炉甘石粉碎的目的是增大反应物的接触面积，从而加快反应速率； （3）“煅烧炉1”中碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳，故X为CO2； 反应符合一变多，属于分解反应； （4）稀硫酸能与黄铜中的锌反应产生硫酸锌和氢气，不与黄金反应，故产生气体的是黄铜，无现象的是黄金。发生反应的方程式为：。 1．金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 I.铁的存在与冶炼 （1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为 。 （2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。 II.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。 （3）结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 （4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。 III.铁的再生与利用 由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下： （5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是 。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；② 。 （6）下列叙述正确的是 (填序号)。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性‍ 【答案】（1）Fe2O3 （2） （3）含水量高、含氧量高 升高 （4）隔绝氧气和水，防止铁生锈 （5）Fe2+、Fe3+ 氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液） 除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） （6）abc 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前：Fe原子有4个，C原子有4个，O原子有4×3+2=14个；反应后：C原子有4个，O原子有4×2=8个。那么2R中含有4个Fe原子和14—8=6个O原子，所以R的化学式为Fe2O3。 （2）磁铁矿主要成分是Fe3O4，在高温条件下，CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为：。 （3）观察左图（不同类型铁锈所处环境含水量%）和右图（不同铁锈所处环境含氧量%）对于黄锈Fe(OH)3，其对应的含水量是高（从左图中黄锈的含水量柱看，高含水量占比大），含氧量是高（从右图中黄锈的含氧量柱看，高含氧量占比大）。所以铁形成黄锈的环境条件是含水量高，含氧量高。 铁单质（Fe）中，铁元素化合价为0价；在Fe(OH)3中，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，设铁元素化合价为x，则x+(-1)×3=0，解x=+3价。所以铁形成黄锈时，铁元素的化合价升高。 （4）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。在铁表面形成一层致密的四氧化三铁（Fe3O4），这层致密的氧化膜可以隔绝氧气和水，阻止铁进一步与氧气、水接触发生锈蚀，从而起到防止铁生锈（或保护铁制品）的作用。 （5）废铁主要成分是Fe、Fe2O3，加入过量稀硫酸，发生反应：，产生Fe2+；，产生Fe3+。所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+。 要将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，需要加入碱溶液，使Fe3+与OH—结合生成Fe(OH)3沉淀，常用的试剂可以是氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液），反应方程式为：。 X溶液中因为加入了过量稀硫酸，除了Fe2+、Fe3+，还有H+（来自过量的稀硫酸）。加入铁时，铁会与H+发生反应,所以铁的第二个作用是除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） （6）a、铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合物形式（如铁矿石中的Fe2O3、Fe3O4等）存在，a叙述正确。 b、铁粉食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生缓慢氧化，从而吸收氧气和水，起到脱氧、防潮的作用，b叙述正确。 c、铁可以通过不同反应转化为多种铁的化合物（如FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe(OH)3等），铁的化合物也可以在一定条件下相互转化或转化为铁单质，体现了物质的多样性，c叙述正确。 故选abc。 2．人类生活中离不开金属材料。 Ⅰ．金属性质的认识 （1）春晚的机器入扭秧歌带火了机器人科技。 ①铜常用于制作机器人的电路板等部件，这是利用铜的 性。 ②制作机器人使用大量铝合金和钛合金。你认为下列属于铝合金和钛合金共有的优良性能的有 (填字母序号)。 A．材质轻      B．强度高       C．耐高温     D．抗腐蚀性好 （2）黄铜片与纯铜片相互刻画，纯铜片表面留下较深的划痕。由此可知 。 （3）钢铁易与空气中的 发生锈蚀。为了防止铁制品锈蚀、采取的措施是 (只一点即可)； （4）向Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，则滤渣中一定含有的金属是 。 Ⅱ．金属的制取 （5）19世纪初，铝的发现得益于电解技术的应用。如图为铝土矿炼制铝的生产流程。 ①NaAlO2中铝元素的化合价为 。 ②请写出Al2O3电解制铝的化学方程式为 。 Ⅲ．新金属、新材料使用 （6）铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。 ①“溶铜”前，铜原料需粉碎处理的目的是 。 ②“操作1”的目的是除去CuSO4溶液中的难溶性杂质，该操作名称为 。 ③“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在 (填字母序号)内。 a．45~9℃            b．49~53℃        c．53~55℃        d．56~60℃ 【答案】（1）导电或良好的导电 ABCD （2）合金比组成它的纯金属硬度大 （3）氧气、水 刷漆（合理即可） （4）Cu、Fe （5）+3 （6）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 过滤 c 【解析】（1）①铜常用于制作机器人的电路板等部件，这是利用铜的导电性； ②制作机器人使用大量铝合金和钛合金，铝合金和钛合金均具有密度小（材质轻）、硬度大（强度高）、耐高温、耐腐蚀等。 故选ABCD； （2）黄铜片与纯铜片相互刻画，纯铜片表面留下较深的划痕，说明黄铜比纯铜的硬度大，黄铜是铜的合金，故合金比组成它的纯金属的硬度大； （3）钢铁易与空气中的氧气和水发生反应而锈蚀； 为了防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆； （4）金属活动性：Zn＞Fe＞Cu，向Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸锌不反应，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，说明铁过量，则硝酸铜完全反应，则滤渣中一定含有的金属是：Fe、Cu； （5）①NaAlO2中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设铝元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+3； ②由图可知，电解氧化铝生成了铝，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Al、O，生成物中含Al，故生成物中还应含O，故还生成了氧气，该反应的化学方程式为：； （6）①“溶铜”前，铜原料需粉碎处理的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； ②“操作1”的目的是除去CuSO4溶液中的难溶性杂质，该操作名称为：过滤，过滤可实现固液分离； ③“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在53~55℃。 故选c。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $