8.3 金属资源的利用和保护（专题训练）【8大题型】2025-2026学年九年级化学下册同步知识解读与专题训练（新教材人教版）

8.3 金属资源的利用和保护（专题训练） 一．金属元素与常见金属矿石（共5小题） 二．工业炼铁的原理及装置（共6小题） 三．一氧化碳还原氧化铁实验（共11小题） 四．保护和利用金属资源的途径及废弃金属回收（共6小题） 五．金属资源现状及保护措施（共5小题） 六．钢铁的锈蚀（共7小题） 七．金属的防锈措施（共7小题） 八．探究铁生锈的条件（共8小题） 一．金属元素与常见金属矿石（共5小题） 1．铜是人类最早使用的金属单质；铜元素在元素周期表中信息如图所示。下列说法正确的是 A．1个铜原子核内有29个质子 B．铜元素属于非金属元素 C．每个铜原子质量为63.55 D．铜在地壳中皆以单质形式存在 2．铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含 Fe3O4而呈红色 C．Fe 与 CuCl2溶液反应生成FeCl3和 Cu D．工业炼铁的主要反应是C与Fe2O3的反应 3．下列矿石适宜用来冶炼生铁的是 A．黄铜矿 B．孔雀石 C．铝土矿 D．赤铁矿 4．自然资源部于2025年1月19日宣布在甘肃安坝里北矿区发现超大规模金矿，这将增加我国黄金资源战略储备量，降低对外部黄金资源的依赖，为芯片制造、航空航天等高端制造业提供关键原材料支持。 (1)“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”体现了金的化学性质稳定，在自然界中常以 “填“单质”或“化合物”形式存在。 (2)氰化法是从含金矿石中炼金的常用方法，其反应的化学方程式为4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+X，X的化学式是 。 (3)芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成。硅在地壳中的含量居第 位。在半导体硅元件生产中，常以石英砂(SiO₂)和焦炭为原料，在高温电炉中反应生成粗硅和一种可燃性气体，其基本反应类型为 。 5．竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示，请回答下列问题。 (1)赤铁矿属于 (选填“纯净物”或“混合物”)，其主要成分是 。 (2)粉碎机将矿石粉碎的目的是 。 (3)请任写一个还原反应室中发生的反应 。 (4)在催化反应室中，高温尾气中的二氧化碳和天然气发生反应生成合成气，请写出该反应的化学方程式 。 二．工业炼铁的原理及装置（共6小题） 6．如图是竖炉炼铁的工艺流程图，下列说法正确的是     A．赤铁矿是 B．燃烧室中可能加入焦炭 C．天然气是可再生资源 D．催化室中发生了置换反应 7．高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节。下列描述错误的是 A．原料中焦炭的作用是提供热量和提供CO B．用赤铁矿炼铁的主要原理为 C．炼制出的生铁变成钢需降低含碳量 D．将原料粉碎后投入高炉是为了增大反应物间的接触面积 8．工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.下列有关说法正确的是 A．该反应中CO体现出还原性 B．反应中涉及两种氧化物 C．该反应为置换反应 D．工业冶炼铁所产生的尾气可以直接排放 9．工业炼铁所用高炉的结构如图1所示，高炉中发生的反应过程如图2中的过程Ⅰ到过程Ⅲ所示。 (1)石灰石在高炉炼铁中主要作用是将矿石中的 转变为炉渣。 (2)过程Ⅱ发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)如果用的铁矿石为磁铁矿，则过程Ⅲ中发生反应的化学方程式为 (4)过程Ⅳ通入O2主要是为了降低生铁中 元素的含量。 (5)炼铁时，炉内的热量是来自于① 能转化而来，该反应中焦炭具有② 性。 (6)进风口通入的是 。 10．中华优秀传统文化中蕴含着许多化学知识。 (1)王安石在《梅花》中写下了“遥知不是雪，为有暗香来”的诗句，从微观的视角来看，“暗香来”的主要原因是分子很小且 。 (2)早在距今约六千年的半坡文化时期，陶制品上便出现了彩绘。彩绘颜料种类多样，有红彩、黑彩和白彩等。白彩的主要成分为硫酸钙()，其中含有的阴离子是 (用符号表示)。 (3)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载。炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，其化学方程式为 。 11．炼铁主要原料是赤铁矿(主要成分)、焦炭、热空气、石灰石，转化过程如图： (1)赤铁矿石在进入高炉前要粉碎，其目的是 ，增大反应速率，使反应更充分。 (2)高炉炼铁时出铁口比出渣口 (选填“高”或“低”)。 (3)写出炼铁时生成还原剂的反应 。 (4)铁加热后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁，另外还生成一种气体单质，该反应的化学方程式 ，属于 反应(填基本反应类型)。 (5)在制好的铁锅表面涂一层油能防止锈蚀，其原理是使铁与 (填化学式)隔绝。 (6)镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则参加反应的镁与铝的质量比为 。 三．一氧化碳还原氧化铁实验（共11小题） 12．如图为实验室模拟工业炼铁的装置图，相关说法正确的是 A．实验时先点燃酒精喷灯，再通CO B．实验中可观察到黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊 C．该装置缺少尾气处理，会产生污染 D．该实验体现了CO的氧化性 13．某化学反应，可用“A+B→C+D”表示，下列有关说法正确的是 A．若A为气体单质，A与B在加热条件下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则A是氢气 B．若C为单质，D为化合物，则此反应一定为置换反应 C．生成的C和D的总质量一定等于A和B的总质量 D．若A为气体化合物，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由红色逐渐变黑，则A是二氧化碳 14．为了检验甲烷燃烧的产物中是否含有CO、CO2、H2O气体，同学们进行了下列实验： ①将气体依次通过如图所示装置，A中固体变为蓝色；②B、E中澄清石灰水出现白色浑浊。关于该实验的说法不正确的是 A．该气体中一定含有CO、CO2、H2O B．澄清石灰水的作用是检验二氧化碳的存在 C．D装置中观察到的现象是黑色固体变为红色 D．气球的作用是处理尾气，防止污染空气 15．金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)不法分子常用“铜—锌合金”制成假金币行骗。鉴别“金币”真假的一种方法是：将一枚“金币”浸入足量的硫酸铜溶液中，若观察到 ，则该“金币”是假的。 (2)如图是一氧化碳还原氧化铁的装置，写出直玻璃管中反应的化学方程式 。 (3)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，测得反应前后溶液质量相等，则滤液中一定没有的金属离子是 。 16．一氧化碳气体在生产生活中有广泛的应用。 (1)对一氧化碳的描述错误的是_______(填序号)。 A．组成：由碳原子和氧原子组成 B．性质：能支持燃烧 C．用途：可以作为燃料 D．危害：易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 (2)如下图是一氧化碳还原氧化铁的装置，写出该反应的化学方程式 ；指出实验中能证明发生化学变化的证据 (写一条)；该装置的缺陷是 ；反应的正确顺序为 (①停止加热；②通入CO；③加热；④检验CO的纯度；⑤装置冷却后停止通入CO)。 17．铁是目前世界上产量最高的金属。探究炼铁原理的实验装置如图，在玻璃管内高温炼铁的化学方程式为 。写出一条实验时处理尾气的方法 。 18．钢铁是使用最多的金属材料。某化学小组利用如图装置模拟工业炼铁的实验。 (1)写出玻璃长管中发生反应的化学方程式 。 (2)检验CO还原Fe2O3反应的气体生成物的实验现象是 ，该反应的化学方程式为 。 (3)a处尾气被点燃作用是 ，写出反应的化学方程式 。 (4)如果没有酒精喷灯，可以用酒精灯加网罩，网罩作用 。 (5)实验前先通一氧化碳的作用是 。 19．铁是世界生产量最大的金属，也是应用最为广泛的金属。 (1)生铁与钢的区别是 。 如图为实验室模拟炼铁的实验： (2)关于该实验的说法中不正确的是___________(填字母)。 A．先点酒精灯，再通一氧化碳，然后点酒精喷灯 B．直玻璃管内黑色物质变红，澄清石灰水变浑浊 C．炼出的铁与工业炼铁(均完全反应)得到的铁成分不同 (3)既可验证直玻璃管中有铁生成又能验证铁与铜的金属活动性顺序的方法是 (用化学方程式表示)。 20．赤铁矿是重要的炼铁原料，其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6g铁单质。 (1)中铁、氧元素的质量比为 。 (2)计算该赤铁矿样品中的质量分数。（写出计算过程） 21．氢冶金改变了传统钢铁生产工艺。用氢气还原赤铁矿制备海绵铁的反应原理为：， (1)替代炼铁，优点是 。 (2)现有1000t含80%的赤铁矿，理论上可炼出铁的质量是多少（写出计算过程）？ 22．为测定某含杂质4%的黄铜样品中铜的质量分数（样品由Cu、Zn和杂质组成，杂质不含铜、锌元素，杂质不发生反应，不溶于水），某化学小组进行了如下实验：取20 g黄铜样品，向其中分3次，每次加入15 g稀盐酸，充分反应后数据如图所示 实验次序 第一次 第二次 第三次 稀盐酸质量/g 15 g 15 g 15 g 气体质量/g 0.08 g m 0.04 g (1)发生反应的化学方程式为 。 (2)m= g。 (3)该黄铜样品中锌的质量分数为 。 (4)若用127 t赤铜矿含81%的Cu₂O炼制该黄铜，理论上能炼出该黄铜的质量为 t。 四．保护和利用金属资源的途径及废弃金属回收（共6小题） 23．党的二十大强调要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列做法不符合该要求的是 A．生活垃圾分类处理 B．工业废水灌溉农田 C．推广使用清洁能源 D．回收利用废旧金属 24．地球上可利用的自然资源是有限的，下列有关资源的说法正确的是 A．空气是一种宝贵的资源，空气有自净能力，无需监测 B．大量使用化石燃料对环境没有污染 C．城市绿化采用节水灌溉方式，保护水资源 D．回收废旧金属不能节约金属资源 25．科学家对人类文明和社会可持续发展作出了重要贡献。下列选项正确的是 A．闵恩泽主持测定某些相对原子质量 B．徐寿研发多种石油化工生产的催化剂 C．徐光宪提出稀土分离技术 D．门捷列夫发现质量守恒定律 26．垃圾分类我先行，废铁丝属于 A．可回收垃圾 B．干垃圾 C．湿垃圾 D．有害垃圾 A．A B．B C．C D．D 27．金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。 (1)高炉炼铁的原料中焦炭的作用为 ， 。(用化学方程式表示) (2)赤铁矿石炼铁的原理是 。(用化学方程式表示) (3)向生铁中加入足量稀硫酸，发现有黑色不溶物，该黑色物质为 ，发生的反应的化学方程式为 。 (4)保护金属资源的有效措施有 (写出一种)。 28．垃圾是错放的资源，废旧干电池也可“变废为宝”。废旧酸性锌锰干电池结构及主要成分如图，填充物含、C、、等物质。 【活动Ⅰ】废旧电池回收二氧化锰 (1)操作1需使用玻璃棒，其作用是 。 (2)黑色固体在足量的中焙烧，产生气体1是 (填化学式)。 (3)在空气中灼烧生成，并生成使石灰水变浑浊的气体，该反应方程式为 。 (4)产品二氧化锰的用途是 (写一点)。 【活动Ⅱ】废旧电池制备活性炭 (5)将废旧电池中碳棒，加入适量KOH固体粉末后进行一定加工制得粉末活性炭。探究不同碳碱比(即碳粉与KOH固体的质量之比)对活性炭吸附率的影响(已知活性炭产量越高，吸附率越大)，实验结果如图。当碳碱比为 时，活性炭吸附率最佳，且KOH固体用量最少。 (6)研究小组选取市场上常用的3种干电池，其余条件不变情况下，采用干电池中碳棒制备出高吸附性能的活性炭粉末，实际效果见下表。(活性炭转化率=活性炭质量÷碳棒质量×100%) 编号 干电池质量/g 碳棒质量/g 活性炭质量/g 活性炭吸附率 甲 77.3 25.6 23.4 82.4% 乙 63.2 21.5 21.2 77.2% 丙 71.2 24.1 22.7 84.8% ①活性炭转化率最高的是电池 (填编号，下同)。 ②为制备吸附性良好的活性炭，你会选择的干电池是 ，理由是 。 【活动Ⅲ】废旧电池的多角度回收再用 (7)废旧干电池的“变废为宝”的再利用途径还有 (写一点)。 五．金属资源现状及保护措施（共5小题） 29．下列关于资源的叙述合理的是 A．寻找使用金属代用品，禁止开发稀土金属 B．海水淡化成本很高，目前尚不能推广 C．煤、石油、沼气都是不可再生的能源 D．空气中含量最多的元素是氧元素 30．下列关于资源、能源的叙述错误的是 A．稀土是储量较少的一类金属矿物的统称，对人类来说没有什么用途 B．废旧金属的回收利用，可节约金属资源，减少对环境的污染 C．目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等 D．从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅 31．金属材料“锡纸”和“铝箔纸”可用于巧克力、蛋挞、烧烤等食物的包装。下列说法错误的是 A．能将锡和铝制成“纸”，说明锡和铝都具有良好的延展性 B．铝箔纸表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜 C．为保护金属资源，应减少“锡纸”和“铝箔纸”的使用 D．锡可以从溶液中置换出铝 32．根据所学化学知识回答下列问题。 (1)地球上金属资源的储量是有限的，防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一，除此之外，请再写出一条保护金属资源的有效途径 。 (2)大气中二氧化碳的含量不断增多，导致温室效应增强。温室效应的增强对人类生产生活造成的危害有 。(答一点即可) (3)写出防治水污染的具体措施 。(答一点即可) 33．钢铁是使用最多的合金材料。《梦溪笔谈》中记载：“但取精铁，锻之百余火，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也，虽百炼不耗矣。”回答问题： (1)“精铁”属于 (填“纯净”或“混合”)物。生铁和钢的根本区别是 。 (2)“一锻一轻”(如图)：锻打时质量减轻原因是 (化学方程式表示)。 (3)关于钢铁的说法正确的是___________(填字母)。 A．生铁和钢的硬度都比纯铁大 B．生锈的钢铁没有回收价值 C．钢铁在潮湿的空气中容易生锈 D．炼钢和炼铁的原理一样 (4)日常生活中大量使用的是   (填“纯铁”或“铁的合金”)。 六．钢铁的锈蚀（共7小题） 34．下列属于化学变化的是 A．工业上分离空气制氧气 B．榨取果汁 C．铁制品生锈 D．汽油挥发 35．下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是 A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体 C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响 36．某同学绘制了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、生成物及反应条件已略去）。下列说法中，正确的是 A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②可通过与CO在常温下反应实现 C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D．通过Fe与溶液反应可实现转化④ 37．如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是 A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同 C．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性 D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 38．金属具有广泛的应用。 (1)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成，不能用铁质容器配制波尔多液的原因是 （用化学方程式表示）。 (2)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效措施之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是________（填字母）。 A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 39．宁宁同学热爱劳动，经常在家整理房间、打扫卫生、做饭和洗碗等。 宁宁炒完菜后，为了防止铁锅生锈，把铁锅洗净烘干。铁生锈实际上是铁与空气中的 发生化学反应； 40．人类的生产生活离不开金属。 (1)用金属铜制插头，这利用了金属铜的 。 (2)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 等发生化学反应的过程。防止家里炒菜的铁锅生锈常用的方法是 。 (3)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，用如图所示装置进行实验，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧。 ① B中Y 型管左端可观察到的现象为 。 ②能达到实验目的的是 (填字母序号)，该实验倾斜Y型管后发生反应的化学方程式为 。 七．金属的防锈措施（共7小题） 41．铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是 A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条 C．未擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯 42．如图是某农家乐柴火灶示意图，下列叙述不正确的是 A．生火时，先点燃树叶再放入木柴，是因为树叶燃烧不需要氧气 B．将柴草放入炉灶后要架空，有利于柴草充分燃烧 C．为防止生锈应将使用后的铁锅擦干 D．燃烧时烟囱里的气体中氧气的体积分数小于21% 43．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，以下防锈措施不合理的是 A．表面覆盖耐腐蚀金属 B．在自来水中长时间浸泡 C．优化材料制成不锈钢 D．在防锈袋内密封保存 44．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用，结合所学知识回答下列问题。 (1)铜能形成多种合金，其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。 (2)不能用铁质容器盛放硫酸铜溶液，原因是： (用化学方程式表示)。 (3)铁制品是生活中广泛应用的金属材料之一，每年有大量的钢铁制品因腐蚀而报废。钢铁生锈是因为与空气中的 同时接触。请你提出一条防止铁制品生锈的建议： 。 45．2025年部分汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。 (1)使用新能源汽车可节约化石燃料，化石燃料包括煤、 和天然气。 (2)石墨烯是目前世界上最薄的单层碳原子纳米材料，可用于制作新能源电池，此用途主要利用了石墨烯的 性。 (3)高压储氢是目前新能源汽车领域应用最广泛的储氢技术，它是指通过高压压缩的方式存储气态氢。储氢过程中氢分子间的间隔 （填“增大”或“减小”）。 (4)汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝 和水。 46．人类在科技的推动下探索未知世界，金属材料的进步是人类进步的标志。 (1)我国在夏、商时期即进入青铜器时代，历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。金属大规模被使用的先后顺序跟___________关系最大。 A．金属的导电性 B．金属的价格 C．金属的活动性 (2)春秋时期，我国已生产和使用铁器，如今钢铁已成为使用最多的合金材料。 ①《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，若以赤铁矿为原料，反应过程的主要化学方程式为 。 ②高炉炼铁的产品为生铁。生铁再炼钢即是减少 的含量。 ③将制得的铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的 性。 ④铁锅用来炒菜又利用了铁的 性。 ⑤铁锅的一种防锈措施是涂油，其防锈原理为 。 (3)直到十九世纪才有铝产品出现。金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小，硬度大和 等优点。(填一点即可) (4)人类的生产、生活离不开金属材料。为了保护有限的金属资源，下列做法合理的是___________(填序号)。 A．回收铝制饮料瓶 B．尽量将已探明的铁矿全部开采 C．在防盗门表面喷漆，防止生锈 D．积极研发新材料以替代金属材料 八．探究铁生锈的条件（共8小题） 47．某化学兴趣小组同学利用Y形管设计了如图所示的创新实验。下列说法错误的是 A．实验1：可得出浓氨水具有挥发性，氨气的水溶液呈碱性 B．实验2：对比处的现象，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点 C．实验3：倾斜Y形管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，可得出的金属活动性比强 D．实验4：对比Y形管两侧铁片的现象，说明铁生锈需要氧气 48．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 49．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 50．根据图示信息分析，下列有关说法正确的是 A．实验①试管中待白磷熄灭并冷却到室温，试管内液面最终上升至刻度4处 B．实验②Y型管中白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是需要氧气 C．实验③根据甲、乙试管中的现象可知铁生锈与水有关 D．实验②③均采用控制变量的研究方法 51．分类、类比是初中化学常用的学习方法。 (1)化学实验可按其主要目的分为：探究物质发生化学反应的条件，探究物质性质，探究物质的含量等。据此应将下列实验中D与 (填“A”或“B”或“C”)归为一类，依据的实验目的是都是探究 的实验。 (2)C919是我国自主设计研制的国产大型客机。飞机的涡轮叶片、燃烧室等零部件用到了大量的氮化硅(化学式为Si3N4)高温陶瓷材料，它是利用二氧化硅(SiO2)、碳单质和氮气在高温条件下反应生成，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 ，此反应前后碳元素的化合价变化为 。 52．西气东输是将西部的天然气通过管道向东部输送，缓解了东部地区能源短缺的问题。 (1)天然气属于 (填“可再生”或者“不可再生”)能源。 (2)天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧过程是将 能转化为热能。 (3)西气东输跨越黄河的管道采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成。由于铁制品经常有锈蚀现象，某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究： 一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，防止铁制品锈蚀的方法有 (写一种即可)。 (4)下列有关环境问题说法正确的是____(填字母)。 A．减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，严禁使用化石燃料 B．能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟氯代烷等 C．目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、二氧化碳、臭氧等 (5)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气，其微观示意图如下，该合成气的成分是H2和 。 53．化学兴趣小组同学利用如图所示装置探究铁生锈和燃烧条件的实验。请回答下列问题。 (1)一段时间后，观察到铁丝生锈的是 (填装置序号)。 (2)对比实验 ，可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论。 (3)④中干燥铁丝被加热一段时间后剧烈燃烧，火星四射，产生一种黑色固体，由此对比①和④可得出的实验结论是 。 54．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)装置F中分液漏斗内的试剂是 (填物质名称)，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。 (3)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 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.3 金属资源的利用和保护（专题训练） 一．金属元素与常见金属矿石（共5小题） 二．工业炼铁的原理及装置（共6小题） 三．一氧化碳还原氧化铁实验（共11小题） 四．保护和利用金属资源的途径及废弃金属回收（共6小题） 五．金属资源现状及保护措施（共5小题） 六．钢铁的锈蚀（共7小题） 七．金属的防锈措施（共7小题） 八．探究铁生锈的条件（共8小题） 一．金属元素与常见金属矿石（共5小题） 1．铜是人类最早使用的金属单质；铜元素在元素周期表中信息如图所示。下列说法正确的是 A．1个铜原子核内有29个质子 B．铜元素属于非金属元素 C．每个铜原子质量为63.55 D．铜在地壳中皆以单质形式存在 【答案】A 【详解】 A、元素周期表中，原子序数=质子数，铜原子序数为29，所以1个铜原子核内有29个质子，A 正确。 B、铜元素名称带 “钅” 字旁，属于金属元素，B 错误。 C、元素周期表中63.55是铜的相对原子质量，不是每个铜原子的实际质量，C 错误。 D、在自然界中，铜大多以化合态存在，只有极少数情况（如特定地质条件下的天然铜 ）存在单质铜，D 错误。 综上，答案选A。 2．铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含 Fe3O4而呈红色 C．Fe 与 CuCl2溶液反应生成FeCl3和 Cu D．工业炼铁的主要反应是C与Fe2O3的反应 【答案】A 【详解】A、铁能与空气中的氧气和水反应而锈蚀，则Fe粉可做保存食品的脱氧剂，说法正确，符合题意； B、丹霞地貌岩层因含而呈红色，说法错误，不符合题意； C、铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，而不是氯化铁，说法错误，不符合题意； D、工业炼铁的主要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，说法错误，不符合题意。 故选：A。 3．下列矿石适宜用来冶炼生铁的是 A．黄铜矿 B．孔雀石 C．铝土矿 D．赤铁矿 【答案】D 【详解】A、黄铜矿的主要成分是CuFeS2，虽然含铁元素外，还含有铜元素和硫元素，但铁元素的质量分数较低，冶炼过程中会生成硫的氧化物污染空气，不适宜用来冶炼生铁，故选项不符合题意； B、孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，不含铁元素，不适宜用来冶炼生铁，故选项不符合题意； C、铝土矿的主要成分是Al2O3，不含铁元素，不适宜用来冶炼生铁，故选项不符合题意； D、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，含铁元素，且铁元素的质量分数较高，适宜用来冶炼生铁，故选项符合题意。 故选D。 4．自然资源部于2025年1月19日宣布在甘肃安坝里北矿区发现超大规模金矿，这将增加我国黄金资源战略储备量，降低对外部黄金资源的依赖，为芯片制造、航空航天等高端制造业提供关键原材料支持。 (1)“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”体现了金的化学性质稳定，在自然界中常以 “填“单质”或“化合物”形式存在。 (2)氰化法是从含金矿石中炼金的常用方法，其反应的化学方程式为4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+X，X的化学式是 。 (3)芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成。硅在地壳中的含量居第 位。在半导体硅元件生产中，常以石英砂(SiO₂)和焦炭为原料，在高温电炉中反应生成粗硅和一种可燃性气体，其基本反应类型为 。 【答案】(1)单质 (2)4NaOH (3)二 置换反应 【详解】（1）千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”体现了金的化学性质稳定，在自然界中常以游离态形式（单质）存在，故填：单质； （2）反应前原子数：  Au:4、Na:8、C:8、N:8、H:4、O:4，反应后已知部分的原子数： Na:4、Au:4、C:8、N:8 ，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，可知X中含有： Na:4、O:4、H:4，故X为4NaOH； （3）地壳中含量前四的元素分别为氧、硅、铝、铁，硅的含量居第二位； 常以石英砂(SiO2)和焦炭（C）为原料，在高温电炉中反应生成粗硅和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，生成的气体单质为一氧化碳，反应符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。 5．竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示，请回答下列问题。 (1)赤铁矿属于 (选填“纯净物”或“混合物”)，其主要成分是 。 (2)粉碎机将矿石粉碎的目的是 。 (3)请任写一个还原反应室中发生的反应 。 (4)在催化反应室中，高温尾气中的二氧化碳和天然气发生反应生成合成气，请写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1) 混合物 Fe2O3 (2)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (3)/ (4) 【详解】（1）赤铁矿含有多种物质，是混合物，主要成分是氧化铁（Fe2O3）。 （2）粉碎矿石可增大反应物接触面积，使反应更充分、速率更快。 （3）还原反应室中，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，即，氢气还原氧化铁生成铁和水，即。 （4）天然气主要成分甲烷（CH4）与二氧化碳在高温、催化剂条件下反应生成合成气（CO和H2），化学方程式为。 二．工业炼铁的原理及装置（共6小题） 6．如图是竖炉炼铁的工艺流程图，下列说法正确的是     A．赤铁矿是 B．燃烧室中可能加入焦炭 C．天然气是可再生资源 D．催化室中发生了置换反应 【答案】B 【详解】A、赤铁矿的主要成分氧化铁，化学式是Fe2O3，A错误； B、燃烧室中可能加入焦炭做燃料，B正确； C、天然气是化石燃料，属于不可再生资源，C错误； D、置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和化合物。催化室中二氧化碳和甲烷都属于化合物，所以它们之间的反应不属于置换反应，D错误。故选B。 7．高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节。下列描述错误的是 A．原料中焦炭的作用是提供热量和提供CO B．用赤铁矿炼铁的主要原理为 C．炼制出的生铁变成钢需降低含碳量 D．将原料粉碎后投入高炉是为了增大反应物间的接触面积 【答案】B 【详解】A、焦炭在高炉炼铁中主要有两个作用，一是作为燃料燃烧提供热量，二是在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳（CO），CO作为还原剂还原铁矿石中的铁氧化物，故选项说法正确； B、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，用赤铁矿炼铁的化学方程式为：，故选项说法错误； C、生铁含碳量（2%~4.3%）高于钢（0.03%~2%），炼制钢需降低含碳量，故选项说法正确； D、将原料粉碎后投入高炉，可以增大反应物间的接触面积，使反应更充分，故选项说法正确； 故选：B。 8．工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.下列有关说法正确的是 A．该反应中CO体现出还原性 B．反应中涉及两种氧化物 C．该反应为置换反应 D．工业冶炼铁所产生的尾气可以直接排放 【答案】A 【详解】A.、在化学反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.中，CO夺取了Fe2O3中的氧，使Fe2O3被还原为Fe，而CO被氧化为CO2；物质能夺取含氧化合物中的氧，使含氧化合物发生还原反应，这种物质具有还原性，所以该反应中CO体现出还原性，正确； B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；在该反应中，Fe2O3由铁和氧两种元素组成，CO和CO2都由碳和氧两种元素组成，它们都是氧化物，所以反应中涉及Fe2O3、CO、CO2三种氧化物，错误； C、置换反应是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；该反应的反应物Fe2O3和CO都是化合物，不符合置换反应的定义，所以该反应不是置换反应，错误； D、工业冶炼铁所产生的尾气中含有未反应完的CO，CO是有毒气体，会污染空气，不能直接排放，错误。 故选A。 9．工业炼铁所用高炉的结构如图1所示，高炉中发生的反应过程如图2中的过程Ⅰ到过程Ⅲ所示。 (1)石灰石在高炉炼铁中主要作用是将矿石中的 转变为炉渣。 (2)过程Ⅱ发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)如果用的铁矿石为磁铁矿，则过程Ⅲ中发生反应的化学方程式为 (4)过程Ⅳ通入O2主要是为了降低生铁中 元素的含量。 (5)炼铁时，炉内的热量是来自于① 能转化而来，该反应中焦炭具有② 性。 (6)进风口通入的是 。 【答案】(1)二氧化硅 (2)吸热 (3) (4)碳 (5) 化学 可燃 (6)热空气(或热N2、O2) 【详解】（1）铁矿石中的杂质二氧化硅会与石灰石反应转变为炉渣除去； （2）过程Ⅱ发生的反应是焦炭与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，该反应是吸热反应； （3）如果用的铁矿石为磁铁矿，磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，则过程Ⅲ中四氧化三铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （4）生铁和钢的区分是含碳量不同，生铁中的含碳量更高，所以生铁转变为钢，是为了降低生铁中碳元素的含量； （5）炼铁时，炉内的热量是来自于焦炭燃烧放出的热量，即化学能转化为热能；该反应中焦炭燃烧，具有可燃性； （6）进风口通入的是热空气，焦炭燃烧需要氧气。 10．中华优秀传统文化中蕴含着许多化学知识。 (1)王安石在《梅花》中写下了“遥知不是雪，为有暗香来”的诗句，从微观的视角来看，“暗香来”的主要原因是分子很小且 。 (2)早在距今约六千年的半坡文化时期，陶制品上便出现了彩绘。彩绘颜料种类多样，有红彩、黑彩和白彩等。白彩的主要成分为硫酸钙()，其中含有的阴离子是 (用符号表示)。 (3)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载。炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，其化学方程式为 。 【答案】(1)在不停地运动 (2) (3) 【详解】（1）从微观的视角来看，“暗香来”的主要原因是分子很小且在不停地运动； （2）硫酸钙中含有的阴离子是硫酸根离子，即； （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，化学方程式为。 11．炼铁主要原料是赤铁矿(主要成分)、焦炭、热空气、石灰石，转化过程如图： (1)赤铁矿石在进入高炉前要粉碎，其目的是 ，增大反应速率，使反应更充分。 (2)高炉炼铁时出铁口比出渣口 (选填“高”或“低”)。 (3)写出炼铁时生成还原剂的反应 。 (4)铁加热后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁，另外还生成一种气体单质，该反应的化学方程式 ，属于 反应(填基本反应类型)。 (5)在制好的铁锅表面涂一层油能防止锈蚀，其原理是使铁与 (填化学式)隔绝。 (6)镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则参加反应的镁与铝的质量比为 。 【答案】(1)增大反应物的接触面积 (2)低 (3) (4) 置换 (5)、 (6) 【分析】本题考查铁的冶炼以及铁的化学性质，结合炼铁原理和金属化学性质分析。 【详解】（1）将赤铁矿石粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，增大反应速率，使反应更充分。故填：增大反应物的接触面积； （2）在高炉炼铁时，由于炉渣的密度比铁水小，所以出铁口比出渣口低。故填：低； （3）炼铁时，焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳（一氧化碳是还原剂），化学方程式为。故填：； （4）铁加热后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁，另外生成一种气体单质，根据质量守恒定律，该气体单质是氢气，反应的化学方程式为。该反应是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，属于置换反应。故填：；置换； （5）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，在制好的铁锅表面涂一层油能防止锈蚀，其原理是使铁与、隔绝。故填：、； （6）镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的溶液质量相等。 设参加反应的镁的质量为x，铝的质量为y。 镁与稀硫酸反应：溶液质量增加为，则x质量的镁反应后溶液增加质量为； 铝与稀硫酸反应：，溶液质量增加，则y质量的铝反应后溶液增加质量为； 因为充分反应后溶液质量相等，所以，解得，即参加反应的镁和铝的质量比为。故填：。 三．一氧化碳还原氧化铁实验（共11小题） 12．如图为实验室模拟工业炼铁的装置图，相关说法正确的是 A．实验时先点燃酒精喷灯，再通CO B．实验中可观察到黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊 C．该装置缺少尾气处理，会产生污染 D．该实验体现了CO的氧化性 【答案】C 【详解】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，实验开始时要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，再点燃酒精喷灯。否则可能引起爆炸，故A错误； B、氧化铁是红棕色的，铁是黑色的，反应生成了二氧化碳，可以使澄清石灰水变浑浊，所以可以观察到红色固体变黑，澄清石灰水变浑浊，故B错误； C、实验的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，应在末端加装尾气处理装置，如放一盏燃着的酒精灯将一氧化碳点燃，故C正确； D、一氧化碳在反应中夺取了氧化铁中的氧，被氧化，体现了还原性，故D错误； 故选C。 13．某化学反应，可用“A+B→C+D”表示，下列有关说法正确的是 A．若A为气体单质，A与B在加热条件下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则A是氢气 B．若C为单质，D为化合物，则此反应一定为置换反应 C．生成的C和D的总质量一定等于A和B的总质量 D．若A为气体化合物，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由红色逐渐变黑，则A是二氧化碳 【答案】A 【详解】A、氢气是气体单质，氢气与氧化铜（黑色固体）在加热条件下反应生成铜（红色固体）和水，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，所以 A 是氢气，A 正确； B、置换反应是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。若C为单质，D为化合物，但A、B不一定是单质和化合物，例如，所以此反应不一定为置换反应，B 错误； C、根据质量守恒定律，参加化学反应的A和B的总质量一定等于生成的C和D的总质量，若A或B有剩余，则生成的C和D的总质量小于A和B的总质量，C 错误； D、若A为气体化合物，A与B在高温下反应，固体粉末由红色逐渐变黑，一氧化碳是气体化合物，一氧化碳与氧化铁（红色固体）在高温下反应生成铁（黑色固体）和二氧化碳，所以A是一氧化碳，不是二氧化碳，D 错误。 故选A。 14．为了检验甲烷燃烧的产物中是否含有CO、CO2、H2O气体，同学们进行了下列实验： ①将气体依次通过如图所示装置，A中固体变为蓝色；②B、E中澄清石灰水出现白色浑浊。关于该实验的说法不正确的是 A．该气体中一定含有CO、CO2、H2O B．澄清石灰水的作用是检验二氧化碳的存在 C．D装置中观察到的现象是黑色固体变为红色 D．气球的作用是处理尾气，防止污染空气 【答案】C 【详解】A、将气体依次通过如图所示装置，无水硫酸铜遇水变蓝，则A中固体变为蓝色，说明含有水；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊，说明含二氧化碳；二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，可用C装置吸收二氧化碳；一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故E中澄清石灰水变浑浊，说明含CO，不符合题意； B、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故可用澄清石灰水检验二氧化碳，不符合题意； C、D装置中一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故现象是：红棕色固体逐渐变为黑色，符合题意； D、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故气球的作用是：处理尾气，防止污染空气，不符合题意。 故选C。 15．金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)不法分子常用“铜—锌合金”制成假金币行骗。鉴别“金币”真假的一种方法是：将一枚“金币”浸入足量的硫酸铜溶液中，若观察到 ，则该“金币”是假的。 (2)如图是一氧化碳还原氧化铁的装置，写出直玻璃管中反应的化学方程式 。 (3)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，测得反应前后溶液质量相等，则滤液中一定没有的金属离子是 。 【答案】(1)“金币”表面有红色物质析出，溶液蓝色逐渐变浅 (2)3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 (3)银离子/Ag+ 【详解】（1）因为锌比铜活泼，锌会与硫酸铜溶液发生置换反应，所以若“金币”是假的，浸入硫酸铜溶液会有红色铜析出，溶液蓝色逐渐变浅。 （2）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：。 （3）由于金属活动性顺序：Mg>Zn>Cu>Ag，则锌不能和硝酸镁反应，锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，待硝酸银完全反应后，锌才和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，由于、，则锌和硝酸银反应时，固体质量增大，根据质量守恒定律可知，溶液质量减小，锌和硝酸铜反应时，溶液质量增大，若充分反应后溶液质量不变，则说明锌和硝酸银、硝酸铜完全反应，且硝酸银完全反应，但不确定硝酸铜是否完全反应，则滤液中一定不含银离子。 16．一氧化碳气体在生产生活中有广泛的应用。 (1)对一氧化碳的描述错误的是_______(填序号)。 A．组成：由碳原子和氧原子组成 B．性质：能支持燃烧 C．用途：可以作为燃料 D．危害：易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 (2)如下图是一氧化碳还原氧化铁的装置，写出该反应的化学方程式 ；指出实验中能证明发生化学变化的证据 (写一条)；该装置的缺陷是 ；反应的正确顺序为 (①停止加热；②通入CO；③加热；④检验CO的纯度；⑤装置冷却后停止通入CO)。 【答案】(1)AB (2) 观察到玻璃管内红色粉末变为黑色/澄清石灰水变浑浊 该装置没有尾气处理装置 ④②③①⑤ 【详解】（1）A、一氧化碳由碳元素和氧元素组成，由一氧化碳分子构成，而不是由碳原子和氧原子组成，错误； B、一氧化碳具有可燃性，但不能支持燃烧，错误； C、一氧化碳具有可燃性，可以作为燃料，正确； D、一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合，使人体不能与氧气结合，而缺氧中毒，正确。 综上，描述错误的是AB。 （2）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为；化学变化的实质是有新的物质生成，证明发生化学变化的证据：可以观察到玻璃管内红色粉末变为黑色（或澄清石灰水变浑浊，因为生成了二氧化碳气体），这些现象都能证明发生了化学变化；装置的缺陷：一氧化碳有毒，会污染空气，该装置没有尾气处理装置； 反应的正确顺序：一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，所以先检验CO的纯度（④）；为了排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，要先通入CO（②）；再加热（③）；反应结束后，为了防止生成的铁被重新氧化，要先停止加热（①），待装置冷却后停止通入CO（⑤）。所以正确顺序为④②③①⑤。 17．铁是目前世界上产量最高的金属。探究炼铁原理的实验装置如图，在玻璃管内高温炼铁的化学方程式为 。写出一条实验时处理尾气的方法 。 【答案】 将尾气点燃 【详解】在玻璃管内高温炼铁的反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中会污染空气，故需要尾气处理，一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法是：将尾气点燃。 18．钢铁是使用最多的金属材料。某化学小组利用如图装置模拟工业炼铁的实验。 (1)写出玻璃长管中发生反应的化学方程式 。 (2)检验CO还原Fe2O3反应的气体生成物的实验现象是 ，该反应的化学方程式为 。 (3)a处尾气被点燃作用是 ，写出反应的化学方程式 。 (4)如果没有酒精喷灯，可以用酒精灯加网罩，网罩作用 。 (5)实验前先通一氧化碳的作用是 。 【答案】(1) (2) 澄清石灰水变浑浊 (3) 防止一氧化碳污染空气 2CO+ O22CO2 (4)提高温度，使反应能在高温条件下顺利进行 (5)排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸 【详解】（1）一氧化碳（CO）与氧化铁（Fe2O3）在高温条件下反应生成铁（Fe）和二氧化碳（CO2），化学方程式为：。 （2）CO还原Fe2O3的气体生成物是CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊，所以实验现象是澄清石灰水变浑浊。 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：。 （3）一氧化碳有毒，会污染空气，a处尾气点燃的作用是防止一氧化碳污染空气。 一氧化碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：2CO+ O22CO2。 （4）网罩能集中火焰，提高温度，使反应能在高温条件下顺利进行。 （5）一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，实验前先通一氧化碳是为了排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 19．铁是世界生产量最大的金属，也是应用最为广泛的金属。 (1)生铁与钢的区别是 。 如图为实验室模拟炼铁的实验： (2)关于该实验的说法中不正确的是___________(填字母)。 A．先点酒精灯，再通一氧化碳，然后点酒精喷灯 B．直玻璃管内黑色物质变红，澄清石灰水变浑浊 C．炼出的铁与工业炼铁(均完全反应)得到的铁成分不同 (3)既可验证直玻璃管中有铁生成又能验证铁与铜的金属活动性顺序的方法是 (用化学方程式表示)。 【答案】(1)含碳量不同 (2)AB (3) 【详解】（1）生铁和钢均为铁合金，区别在于含碳量不同：生铁含碳量2%~4.3%，钢含碳量0.03%~2%。 （2）A、实验时应先通CO排尽空气（防止爆炸），再加热。若 “先点酒精喷灯，再通CO”，会加热CO与空气的混合气体引发爆炸，A 错误； B、炼铁反应为，现象是直玻璃管内红色物质变黑，澄清石灰水因CO2变浑浊，B 错误； C、实验室炼铁得到纯铁，工业炼铁得到生铁（含碳等杂质），成分不同，C 正确。 故选AB。 （3）要验证 “有铁生成” 和 “铁比铜活泼”，可利用铁与硫酸铜反应： 。现象为铁表面析出红色物质、溶液由蓝变浅绿，既证有铁（置换反应发生），又证铁活动性强于铜。 20．赤铁矿是重要的炼铁原料，其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6g铁单质。 (1)中铁、氧元素的质量比为 。 (2)计算该赤铁矿样品中的质量分数。（写出计算过程） 【答案】(1)7:3 (2)解：设赤铁矿样品中的质量为x。 则赤铁矿样品中的质量分数为 答：赤铁矿样品中的质量分数为80%。 【详解】（1）中铁、氧元素的质量比为； （2）计算过程见答案。 21．氢冶金改变了传统钢铁生产工艺。用氢气还原赤铁矿制备海绵铁的反应原理为：， (1)替代炼铁，优点是 。 (2)现有1000t含80%的赤铁矿，理论上可炼出铁的质量是多少（写出计算过程）？ 【答案】(1)产物是水，不产出二氧化碳，可以减少温室气体排放。或反应物不用有毒的CO，更加环保（合理即可） (2)解：设理论上可以炼出铁的质量为 答：理论上可以炼出的铁的质量为560t。 【详解】（1）氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，且一氧化碳有毒，故用氢气代替CO炼铁，优点是：产物是水，不产出二氧化碳，可以减少温室气体排放。或反应物不用有毒的CO，更加环保； （2）见答案。 22．为测定某含杂质4%的黄铜样品中铜的质量分数（样品由Cu、Zn和杂质组成，杂质不含铜、锌元素，杂质不发生反应，不溶于水），某化学小组进行了如下实验：取20 g黄铜样品，向其中分3次，每次加入15 g稀盐酸，充分反应后数据如图所示 实验次序 第一次 第二次 第三次 稀盐酸质量/g 15 g 15 g 15 g 气体质量/g 0.08 g m 0.04 g (1)发生反应的化学方程式为 。 (2)m= g。 (3)该黄铜样品中锌的质量分数为 。 (4)若用127 t赤铜矿含81%的Cu₂O炼制该黄铜，理论上能炼出该黄铜的质量为 t。 【答案】(1) (2)0.08 (3)32.5% (4)144 【详解】（1）杂质不发生反应，Cu的活动性在H之后，所以只有Zn和HCl反应，生成ZnCl2和H2，化学方程式为: （2）稀盐酸分三次加入黄铜样品中，均有气体产生，说明前两次锌没有反应完，而稀盐酸完全反应，前两次消耗HCl的质量相等，产生气体的质量也相等，所以m=0.08g。 （3）第三次产生的气体减少，说明在第三次反应中锌不足，反应后样品中的锌已完全消耗。 锌完全反应产生氢气的质量为0.08g+0.08g+0.04g=0.2g。 设黄铜样品中锌的质量为x x=6.5g 该黄铜样品中锌的质量分数为； （4）在黄铜样品中，杂质占4%，锌占32.5%，所以铜的质量分数为1-4%-32.5%=63.5%， 那么赤铜矿理论上能炼出该黄铜的质量为。 四．保护和利用金属资源的途径及废弃金属回收（共6小题） 23．党的二十大强调要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列做法不符合该要求的是 A．生活垃圾分类处理 B．工业废水灌溉农田 C．推广使用清洁能源 D．回收利用废旧金属 【答案】B 【详解】A. 生活垃圾分类处理可提高资源利用率，减少污染，符合绿色发展理念，此选项不符合题意；     B. 工业废水中含重金属等有害物质，未经处理直接灌溉会污染土壤和农作物，危害健康，不符合环保要求，此选项符合题意；     C. 推广使用清洁能源，如太阳能、风能等可减少污染物和二氧化碳的排放，符合绿色发展理念，此选项不符合题意；         D. 回收利用废旧金属，可减少资源开采和能源消耗，降低污染，符合可持续发展理念，此选项不符合题意。 故选B。 24．地球上可利用的自然资源是有限的，下列有关资源的说法正确的是 A．空气是一种宝贵的资源，空气有自净能力，无需监测 B．大量使用化石燃料对环境没有污染 C．城市绿化采用节水灌溉方式，保护水资源 D．回收废旧金属不能节约金属资源 【答案】C 【详解】A、空气是一种宝贵的资源，且空气有自净能力，但是自净能力有限，需要监测，预防空气污染，不符合题意； B、大量使用化石燃料，会产生二氧化硫等污染物，污染空气，不符合题意； C、城市绿化采用节水灌溉方式，可以节约用水，保护水资源，符合题意； D、回收废旧金属可以重新提炼和利用，减少对新矿石的开采，从而节约金属资源，不符合题意。 故选C。 25．科学家对人类文明和社会可持续发展作出了重要贡献。下列选项正确的是 A．闵恩泽主持测定某些相对原子质量 B．徐寿研发多种石油化工生产的催化剂 C．徐光宪提出稀土分离技术 D．门捷列夫发现质量守恒定律 【答案】C 【详解】A、闵恩泽以研发石油化工催化剂著称，而非测定相对原子质量，测定相对原子质量的科学家是张青莲，该选项不正确； B、徐寿是近代化学启蒙者，翻译化学著作，而研发石油催化剂的是闵恩泽，该选项不正确； C、徐光宪提出稀土分离技术（串级萃取理论），推动稀土工业发展，该选项正确； D、门捷列夫贡献是编制元素周期表，质量守恒定律由拉瓦锡等确立，该选项不正确。 故选C。 26．垃圾分类我先行，废铁丝属于 A．可回收垃圾 B．干垃圾 C．湿垃圾 D．有害垃圾 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】废铁丝属于可回收垃圾。 故选A。 27．金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。 (1)高炉炼铁的原料中焦炭的作用为 ， 。(用化学方程式表示) (2)赤铁矿石炼铁的原理是 。(用化学方程式表示) (3)向生铁中加入足量稀硫酸，发现有黑色不溶物，该黑色物质为 ，发生的反应的化学方程式为 。 (4)保护金属资源的有效措施有 (写出一种)。 【答案】(1) C+O2CO2 C+CO22CO (2)3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 (3)碳/C Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (4)防止金属腐蚀（合理即可） 【详解】（1）工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，提供热量，反应的化学方程式为C+O2CO2，又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，反应的化学方程式为C+CO22CO，故填：C+O2CO2；C+CO22CO； （2）赤铁矿石的主要成分是氧化铁，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3CO+ Fe2O32Fe +3CO2，故填：3CO+ Fe2O32Fe +3CO2； （3）生铁是铁、碳合金，碳不能与硫酸反应，故剩余的黑色的物质是碳，铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故填：碳或C；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； （4）保护金属资源的有效措施有防止金属腐蚀、废旧金属的回收利用、寻找金属的代用品等，故填：防止金属腐蚀（合理即可）。 28．垃圾是错放的资源，废旧干电池也可“变废为宝”。废旧酸性锌锰干电池结构及主要成分如图，填充物含、C、、等物质。 【活动Ⅰ】废旧电池回收二氧化锰 (1)操作1需使用玻璃棒，其作用是 。 (2)黑色固体在足量的中焙烧，产生气体1是 (填化学式)。 (3)在空气中灼烧生成，并生成使石灰水变浑浊的气体，该反应方程式为 。 (4)产品二氧化锰的用途是 (写一点)。 【活动Ⅱ】废旧电池制备活性炭 (5)将废旧电池中碳棒，加入适量KOH固体粉末后进行一定加工制得粉末活性炭。探究不同碳碱比(即碳粉与KOH固体的质量之比)对活性炭吸附率的影响(已知活性炭产量越高，吸附率越大)，实验结果如图。当碳碱比为 时，活性炭吸附率最佳，且KOH固体用量最少。 (6)研究小组选取市场上常用的3种干电池，其余条件不变情况下，采用干电池中碳棒制备出高吸附性能的活性炭粉末，实际效果见下表。(活性炭转化率=活性炭质量÷碳棒质量×100%) 编号 干电池质量/g 碳棒质量/g 活性炭质量/g 活性炭吸附率 甲 77.3 25.6 23.4 82.4% 乙 63.2 21.5 21.2 77.2% 丙 71.2 24.1 22.7 84.8% ①活性炭转化率最高的是电池 (填编号，下同)。 ②为制备吸附性良好的活性炭，你会选择的干电池是 ，理由是 。 【活动Ⅲ】废旧电池的多角度回收再用 (7)废旧干电池的“变废为宝”的再利用途径还有 (写一点)。 【答案】(1)引流 (2)CO2 (3) (4)用作过氧化氢分解制取氧气的催化剂（合理即可） (5)1 (6) 乙 丙 丙电池制备的活性炭吸附率最高 (7)回收金属 【详解】（1）操作1是将固体和液体分离的过滤操作，在过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 故本问答案为：引流。 （2）、易能溶于水，、C不溶于水，则黑色固体中含有、C，其中C在足量的氧气中焙烧燃烧产生的气体1是CO2。 故本问答案为：CO2。 （3）MnCO3在空气中灼烧生成MnO2，生成使石灰水变浑浊的气体即CO2，根据质量守恒定律，反应的化学方程式为。 故本问答案为：。 （4）二氧化锰可以用作过氧化氢分解制取氧气的催化剂。 故本问答案为：用作过氧化氢分解制取氧气的催化剂（合理即可）。 （5）由图可知，当碳碱比为1时，活性炭吸附率最佳，且此时KOH固体用量最少（因为在达到最佳吸附率时，碳碱比中KOH的相对量最少）。 故本问答案为：1。 （6）①根据活性炭转化率的计算公式“活性炭转化率=活性炭质量÷碳棒质量×100%”，分别计算三种电池的活性炭转化率：  甲电池：=≈91.4% ，乙电池： 98.6% ，丙电池：≈94.2%  比较可得，乙电池的活性炭转化率最高。故填：乙； ②为制备吸附性良好的活性炭，应选择活性炭吸附率高的干电池。从表格中可以看出丙电池制备的活性炭吸附率为 84.8%，在三种电池中吸附率最高。所以选择丙电池，理由是丙电池制备的活性炭吸附率最高。 故填：丙；丙电池制备的活性炭吸附率最高。 （7）废旧干电池“变废为宝”的再利用途径有很多，比如回收金属（干电池中含有锌、锰等金属）。故填：回收金属。 五．金属资源现状及保护措施（共5小题） 29．下列关于资源的叙述合理的是 A．寻找使用金属代用品，禁止开发稀土金属 B．海水淡化成本很高，目前尚不能推广 C．煤、石油、沼气都是不可再生的能源 D．空气中含量最多的元素是氧元素 【答案】B 【详解】A、应合理开发稀土金属，而非禁止开发，该选项错误。 B、海水淡化技术目前成本较高，尚未大规模推广，该选项正确。 C、沼气是可再生能源，煤、石油是不可再生能源，该选项错误。 D、空气中含量最多的元素是氮元素（氮气约占空气体积的 78%），该选项错误。 故选B。 30．下列关于资源、能源的叙述错误的是 A．稀土是储量较少的一类金属矿物的统称，对人类来说没有什么用途 B．废旧金属的回收利用，可节约金属资源，减少对环境的污染 C．目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等 D．从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅 【答案】A 【详解】A、稀土是储量较少的一类金属矿物的统称，在新能源、新材料、航空航天、电子信息等领域应用广泛，该叙述错误。 B、废旧金属回收利用，既能节约金属资源，又能减少对环境的污染，该叙述正确。 C、为了保护金属资源，目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等，该叙述正确。 D、从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅，有利于资源的再利用，该叙述正确。 故选A。 31．金属材料“锡纸”和“铝箔纸”可用于巧克力、蛋挞、烧烤等食物的包装。下列说法错误的是 A．能将锡和铝制成“纸”，说明锡和铝都具有良好的延展性 B．铝箔纸表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜 C．为保护金属资源，应减少“锡纸”和“铝箔纸”的使用 D．锡可以从溶液中置换出铝 【答案】D 【详解】A、金属的延展性是指金属能被压成薄片或拉成细丝的性质，能将锡和铝制成“纸”，说明锡和铝都具有良好的延展性，故选项说法正确； B、常温下，铝易与空气中的氧气反应，在铝箔纸表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜，从而防止内部铝进一步氧化，这是铝抗腐蚀的原因，故选项说法正确； C、减少“锡纸”和“铝箔纸”的使用，可节约金属资源，有利于保护金属资源，故选项说法正确； D、根据金属活动性顺序，铝（Al）的活动性强于锡（Sn），因此锡无法从溶液中置换出铝，故选项说法错误； 故选D。 32．根据所学化学知识回答下列问题。 (1)地球上金属资源的储量是有限的，防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一，除此之外，请再写出一条保护金属资源的有效途径 。 (2)大气中二氧化碳的含量不断增多，导致温室效应增强。温室效应的增强对人类生产生活造成的危害有 。(答一点即可) (3)写出防治水污染的具体措施 。(答一点即可) 【答案】(1)回收利用废旧金属（合理即可） (2)土地沙漠化（合理即可） (3)工业废水处理达标后再排放（合理即可） 【详解】（1）金属资源保护途径有：防止金属制品锈蚀、回收利用废旧金属、合理开采金属资源、寻找代用品等。 （2）温室效应增强会使全球气候变暖，带来诸多环境问题：两极冰川融化，海平面上升，淹没部分沿海城市（或导致土地沙漠化、农业减产等）。 （3）防治水污染的措施有：工业废水处理达标后再排放、农业上合理使用农药和化肥、生活污水集中处理达标后排放等。 33．钢铁是使用最多的合金材料。《梦溪笔谈》中记载：“但取精铁，锻之百余火，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也，虽百炼不耗矣。”回答问题： (1)“精铁”属于 (填“纯净”或“混合”)物。生铁和钢的根本区别是 。 (2)“一锻一轻”(如图)：锻打时质量减轻原因是 (化学方程式表示)。 (3)关于钢铁的说法正确的是___________(填字母)。 A．生铁和钢的硬度都比纯铁大 B．生锈的钢铁没有回收价值 C．钢铁在潮湿的空气中容易生锈 D．炼钢和炼铁的原理一样 (4)日常生活中大量使用的是   (填“纯铁”或“铁的合金”)。 【答案】(1) 混合物 含碳量不同 (2) (3)AC (4)铁的合金 【详解】（1）由题中信息可知“精铁”为生铁，属于铁的合金，所以属于混合物； 生铁和钢都是铁的合金，它们的根本区别是含碳量不同，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%； （2）锻打时，生铁中的碳与空气中的氧气反应生成了二氧化碳，使质量减轻，方程式为：； （3）A、合金的硬度一般比组成它的纯金属大， 所以生铁和钢的硬度都比纯铁大，故正确； B、生锈的钢铁仍然有回收价值，可以通过处理再利用，故错误； C、钢铁在潮湿的空气中同时接触水和氧气，容易生锈，故正确； D、炼钢是降低生铁中的含碳量，炼铁是将铁矿石中的铁的化合物还原为铁，原理不一样，故错误。 故选：AC； （4）纯铁质地较软，而铁的合金硬度大，机械性能更好，且铁的合金抗腐蚀性比除铁更强，所以日常生活中大量使用的是铁的合金。 六．钢铁的锈蚀（共7小题） 34．下列属于化学变化的是 A．工业上分离空气制氧气 B．榨取果汁 C．铁制品生锈 D．汽油挥发 【答案】C 【详解】A、工业上分离空气制氧气，是利用空气中各成分沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误； B、榨取果汁，只是将水果中的汁液分离出来，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误； C、铁制品生锈，是铁与空气中的氧气、水发生反应生成了铁锈，有新物质生成，属于化学变化，此选项正确； D、汽油挥发，是汽油由液态变为气态，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，此选项错误。 故选：C。 35．下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是 A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体 C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响 【答案】C 【详解】A、甲实验需加热，乙实验在常温下发生缓慢氧化，两个实验的反应条件不相同，故选项说法不正确。 B、红磷燃烧生成五氧化二磷，为白色固体，铁粉发生缓慢氧化，生成红棕色的氧化铁，故选项说法不正确。 C、乙实验中铁粉在密闭中进行，不污染环境，而甲实验将燃烧匙伸入集气瓶时，反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此乙实验更环保，故选项说法正确。 D、红磷、铁粉的用量都需足量，才能将装置中的氧气耗尽，实验结果才更准确，故选项说法不正确。 故选C。 36．某同学绘制了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、生成物及反应条件已略去）。下列说法中，正确的是 A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②可通过与CO在常温下反应实现 C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D．通过Fe与溶液反应可实现转化④ 【答案】C 【详解】A、铁丝在空气中不能燃烧，故A错误； B、转化②可通过与CO在高温下反应实现，而不是常温，故B错误； C、铁转化为铁锈，氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件，故C正确； D、铁的金属活动性比锌弱，不能与硫酸锌发生置换反应，故D错误。 故选C。 37．如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是 A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同 C．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性 D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 【答案】C 【详解】A、硫在氧气中燃烧产生气体不会产生白烟，说法错误；故不符合题意； B、Fe在Ⅰ中生成四氧化三铁、Ⅱ中生成三氧化二铁，说法错误；故不符合题意； C、Ⅰ、Ⅱ两类反应均是物质与氧气的反应，均属于氧化反应，均体现了氧气的氧化性，说法正确；符合题意； D、燃烧和缓慢氧化均放出热量，说法错误，故不符合题意； 故选C。 38．金属具有广泛的应用。 (1)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成，不能用铁质容器配制波尔多液的原因是 （用化学方程式表示）。 (2)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效措施之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是________（填字母）。 A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 【答案】(1) (2)B 【详解】（1）波尔多液中含有硫酸铜，铁的活动性比铜强，所以铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：，导致铁容器被腐蚀，同时破坏波尔多液的杀菌成分，因此不能用铁质容器配制波尔多液，故答案填：。 （2）铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触。 A.干燥的空气中没有水，所以铁在干燥的空气中不会生锈； B.潮湿的空气中有氧气和水，容易导致铁生锈； C.将铁钉浸没在植物油中，能起到隔绝空气和水的作用，可以防止铁生锈； 故选B。 39．宁宁同学热爱劳动，经常在家整理房间、打扫卫生、做饭和洗碗等。 宁宁炒完菜后，为了防止铁锅生锈，把铁锅洗净烘干。铁生锈实际上是铁与空气中的 发生化学反应； 【答案】氧气和水/和 【详解】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。 40．人类的生产生活离不开金属。 (1)用金属铜制插头，这利用了金属铜的 。 (2)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 等发生化学反应的过程。防止家里炒菜的铁锅生锈常用的方法是 。 (3)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，用如图所示装置进行实验，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧。 ① B中Y 型管左端可观察到的现象为 。 ②能达到实验目的的是 (填字母序号)，该实验倾斜Y型管后发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)导电性 (2) 氧气和水 保持铁锅表面清洁和干燥 (3) 有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色 C 【详解】（1）用金属铜制插头，这利用了金属铜的导电性； （2）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的氧气和水等发生化学反应的过程； 防止家里炒菜的铁锅生锈常用的方法是保持铁锅表面清洁和干燥，阻止铁与水接触从而防止生锈； （3）①B中Y型管左端铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，实验现象为有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色； ②A中Y型管左端铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，说明金属活动性，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧，铜与硝酸亚铁不反应，说明金属活动性，不能验证铜、银的金属活动性顺序，不能达到实验目的； B中Y型管左端铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧，银与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性，不能验证铜、银的金属活动性顺序，不能达到实验目的； C中Y型管左端铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧，铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，说明金属活动性，能验证铁、铜、银的金属活动性顺序为，能达到实验目的； D中Y型管左端铜与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性，待Y型管左端充分反应后，缓慢倾斜Y型管，使左侧溶液全部倒入右侧，银与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性，不能验证铜、银的金属活动性顺序，不能达到实验目的； 综上可知，能达到实验目的的是C，该实验倾斜Y型管后发生的反应是铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，化学方程式为； 七．金属的防锈措施（共7小题） 41．铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是 A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条 C．未擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯 【答案】C 【详解】铁生锈是铁与氧气、水发生化学反应的过程，生锈的条件是：铁、氧气和水同时存在。防止生锈的方法包括隔绝空气或水分（如涂漆、涂油）或使用抗腐蚀材料（如不锈钢）。 A、喷漆是在铁表面形成了一层致密的保护层，隔绝了氧气和水，阻止了铁的生锈，所以此选项不符合题意； B、涂油是在铁表面形成油膜，隔绝了氧气和水，有效的防止铁生锈，因此不易生锈，所以此选项不符合题意； C、锅未擦干，表面残留水分，提供了生锈所需的水，同时暴露在空气中，有充足的氧气，完全满足生锈条件，因此最容易生锈，所以此选项符合题意； D、不锈钢是铁合金（含铬、镍等），表面形成致密的氧化铬保护层，隔绝氧气和水，具有抗腐蚀性。因此不易生锈，所以此选项不符合题意。 故选C。 42．如图是某农家乐柴火灶示意图，下列叙述不正确的是 A．生火时，先点燃树叶再放入木柴，是因为树叶燃烧不需要氧气 B．将柴草放入炉灶后要架空，有利于柴草充分燃烧 C．为防止生锈应将使用后的铁锅擦干 D．燃烧时烟囱里的气体中氧气的体积分数小于21% 【答案】A 【详解】A、任何物质燃烧都需要氧气，生火时先点燃树叶再放入木柴，是因为树叶的着火点低，容易被点燃，从而引燃木柴，该选项错误； B、将柴草放入炉灶后架空，能增大柴草与氧气的接触面积，有利于柴草充分燃烧，该选项正确； C、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，为防止生锈应将使用后的铁锅擦干，减少水分，该选项正确； D、柴草燃烧时会消耗氧气产生二氧化碳等气体，所以烟囱里的气体中氧气的体积分数小于空气中氧气的体积分数（21%），该选项正确。 故选A。 43．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，以下防锈措施不合理的是 A．表面覆盖耐腐蚀金属 B．在自来水中长时间浸泡 C．优化材料制成不锈钢 D．在防锈袋内密封保存 【答案】B 【详解】A、金属锈蚀的主要条件是金属与氧气和水同时接触；在金属表面覆盖耐腐蚀金属，隔绝氧气和水，防止内部金属锈蚀，故选项防锈措施合理； B、自来水含水和溶解氧，长时间浸泡会持续提供锈蚀条件，故选项防锈措施不合理； C、优化材料制成不锈钢，改变金属结构，可以增强抗腐蚀性，故选项防锈措施合理； D、在防锈袋内密封保存，隔绝氧气和水，防止锈蚀，故选项防锈措施合理。 故选B。 44．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用，结合所学知识回答下列问题。 (1)铜能形成多种合金，其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。 (2)不能用铁质容器盛放硫酸铜溶液，原因是： (用化学方程式表示)。 (3)铁制品是生活中广泛应用的金属材料之一，每年有大量的钢铁制品因腐蚀而报废。钢铁生锈是因为与空气中的 同时接触。请你提出一条防止铁制品生锈的建议： 。 【答案】(1)大于 (2) (3) 氧气（O2）和水（H2O） 保持铁制品表面干燥（或涂油漆、镀保护层等） 【详解】（1）合金的硬度通常比其成分金属大。黄铜是铜与锌的合金，故黄铜硬度大于纯铜。 （2）铁的金属活动性比铜强，铁会置换硫酸铜中的铜。反应中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜， 化学反应方程式为。 （3）铁生锈是铁与空气中的氧气（O2）、水（H2O）共同作用发生的缓慢氧化反应，防止生锈需隔绝氧气或水，如保持铁制品表面干燥可避免接触水，涂油漆可隔绝氧气和水。 45．2025年部分汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。 (1)使用新能源汽车可节约化石燃料，化石燃料包括煤、 和天然气。 (2)石墨烯是目前世界上最薄的单层碳原子纳米材料，可用于制作新能源电池，此用途主要利用了石墨烯的 性。 (3)高压储氢是目前新能源汽车领域应用最广泛的储氢技术，它是指通过高压压缩的方式存储气态氢。储氢过程中氢分子间的间隔 （填“增大”或“减小”）。 (4)汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝 和水。 【答案】(1)石油 (2)导电 (3)减小 (4)氧气/ 【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，这三种燃料都是经过漫长的地质年代形成的，属于不可再生能源。 （2）石墨烯用于制作新能源电池，是利用了石墨烯良好的导电性，能够让电流顺利通过，从而实现电能的存储和转化等功能。 （3）高压储氢时，通过高压压缩气态氢，氢分子间的间隔会减小。 （4）铁生锈的条件是与氧气、水同时接触。汽车表面喷漆，能在汽车表面形成一层保护膜，隔绝氧气（O2）和水，从而延缓汽车的锈蚀。 46．人类在科技的推动下探索未知世界，金属材料的进步是人类进步的标志。 (1)我国在夏、商时期即进入青铜器时代，历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。金属大规模被使用的先后顺序跟___________关系最大。 A．金属的导电性 B．金属的价格 C．金属的活动性 (2)春秋时期，我国已生产和使用铁器，如今钢铁已成为使用最多的合金材料。 ①《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，若以赤铁矿为原料，反应过程的主要化学方程式为 。 ②高炉炼铁的产品为生铁。生铁再炼钢即是减少 的含量。 ③将制得的铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的 性。 ④铁锅用来炒菜又利用了铁的 性。 ⑤铁锅的一种防锈措施是涂油，其防锈原理为 。 (3)直到十九世纪才有铝产品出现。金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小，硬度大和 等优点。(填一点即可) (4)人类的生产、生活离不开金属材料。为了保护有限的金属资源，下列做法合理的是___________(填序号)。 A．回收铝制饮料瓶 B．尽量将已探明的铁矿全部开采 C．在防盗门表面喷漆，防止生锈 D．积极研发新材料以替代金属材料 【答案】(1)C (2) 碳 延展 导热 隔绝氧气和水 (3)抗腐蚀性强 (4)ACD 【详解】（1）金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大。金属活动性越弱，越容易以单质形式存在，越容易被人类利用，所以答案选 C。 （2）①以赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁，是利用一氧化碳的还原性，在高温下将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳，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%，生铁再炼钢即是减少碳的含量。 ③将铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的延展性。 ④铁锅用来炒菜利用了铁的导热性，能将热量传递给食物。 ⑤铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应的结果，涂油防锈的原理是隔绝氧气和水，避免铁与氧气、水接触而生锈。 （3）高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小、硬度大、耐腐蚀等优点。 （4）A、回收铝制饮料瓶，可节约金属资源，做法合理。 B、尽量将已探明的铁矿全部开采，会造成资源的快速枯竭，做法不合理。 C、在防盗门表面喷漆，能隔绝氧气和水，防止生锈，可保护金属资源，做法合理。 D、积极研发新材料以替代金属材料，可减少对金属资源的依赖，做法合理。 所以答案选 ACD。 八．探究铁生锈的条件（共8小题） 47．某化学兴趣小组同学利用Y形管设计了如图所示的创新实验。下列说法错误的是 A．实验1：可得出浓氨水具有挥发性，氨气的水溶液呈碱性 B．实验2：对比处的现象，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点 C．实验3：倾斜Y形管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，可得出的金属活动性比强 D．实验4：对比Y形管两侧铁片的现象，说明铁生锈需要氧气 【答案】D 【详解】A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到无色酚酞溶液中，与水反应生成氨水，氨水显碱性，使无色酚酞溶液变红，由此得出：氨水具有挥发性，氨气的水溶液呈碱性，故选项说法正确； B、a、b处的白磷、红磷均能与氧气接触，Y型管中a处的白磷燃烧，b处的红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故选项说法正确； C、铜和稀硫酸不反应，倾斜Y形管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，锌片与稀硫酸反应有气泡产生，可得出Zn的金属活动性比Cu强，故选项说法正确； D、Y型管中左侧的铁片只能与干燥的空气接触，右侧的铁片只能与水接触，一段时间后，均没有生锈，不能说明铁生锈需要氧气，故选项说法错误。 故选：D。 48．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 【详解】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。 49．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 【详解】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。 50．根据图示信息分析，下列有关说法正确的是 A．实验①试管中待白磷熄灭并冷却到室温，试管内液面最终上升至刻度4处 B．实验②Y型管中白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是需要氧气 C．实验③根据甲、乙试管中的现象可知铁生锈与水有关 D．实验②③均采用控制变量的研究方法 【答案】D 【详解】A、实验①中白磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，由于氧气约占空气总体积的五分之一，所以待白磷熄灭并冷却到室温，试管内液面最终上升至刻度1处，说法错误，不符合题意； B、实验②中Y型管中白磷与氧气接触且温度达到其着火点，所以白磷燃烧；红磷与氧气接触，但温度没有达到其着火点，所以红磷不燃烧，对比说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，说法错误，不符合题意； C、实验③甲试管中铁钉只与水接触，不生锈；乙试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈，对比说明铁生锈与氧气有关，说法错误，不符合题意； D、实验②③均采用控制变量的研究方法，说法正确，符合题意。 故选：D。 51．分类、类比是初中化学常用的学习方法。 (1)化学实验可按其主要目的分为：探究物质发生化学反应的条件，探究物质性质，探究物质的含量等。据此应将下列实验中D与 (填“A”或“B”或“C”)归为一类，依据的实验目的是都是探究 的实验。 (2)C919是我国自主设计研制的国产大型客机。飞机的涡轮叶片、燃烧室等零部件用到了大量的氮化硅(化学式为Si3N4)高温陶瓷材料，它是利用二氧化硅(SiO2)、碳单质和氮气在高温条件下反应生成，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 ，此反应前后碳元素的化合价变化为 。 【答案】(1) C 物质发生化学反应的条件 (2) 由0价变为+2价 【详解】（1）A 实验是探究空气中氧气的含量（探究物质的含量）；B 实验是探究合金与纯金属的硬度（探究物质性质）；C 实验是探究燃烧的条件（探究物质发生化学反应的条件）；D 实验是探究铁生锈的条件（探究物质发生化学反应的条件）。所以 D 应与 C 归为一类，依据的实验目的是都是探究物质发生化学反应的条件的实验。 （2）根据题意，二氧化硅（SiO2）、碳单质（C）和氮气（N2）在高温条件下反应生成氮化硅（Si3N4）和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可知可燃性气体为一氧化碳（CO），反应的化学方程式为； 反应前碳单质中碳元素化合价为0价，反应后一氧化碳中碳元素化合价为+2价，所以此反应前后碳元素的化合价变化是由0价变为+2价。 52．西气东输是将西部的天然气通过管道向东部输送，缓解了东部地区能源短缺的问题。 (1)天然气属于 (填“可再生”或者“不可再生”)能源。 (2)天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧过程是将 能转化为热能。 (3)西气东输跨越黄河的管道采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成。由于铁制品经常有锈蚀现象，某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究： 一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，防止铁制品锈蚀的方法有 (写一种即可)。 (4)下列有关环境问题说法正确的是____(填字母)。 A．减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，严禁使用化石燃料 B．能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟氯代烷等 C．目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、二氧化碳、臭氧等 (5)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气，其微观示意图如下，该合成气的成分是H2和 。 【答案】(1)不可再生 (2)化学 (3) 水和氧气 刷漆（合理即可） (4)B (5)CO/一氧化碳 【详解】（1）天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源； （2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧放出热量，将化学能转化为热能； （3）A试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，B试管中铁钉与水接触，不生锈；C试管中铁钉与氧气接触，不生锈，A、B对比可知，铁生锈需要与氧气接触，A、C对比可知，铁生锈需要与水接触，故铁钉锈蚀需要与氧气和水接触； 防止铁制品生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆； （4）A、化石燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，可合理使用，不符合题意； B、二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟氯代烷等均属于温室气体，均会导致温室效应，符合题意； C、二氧化硫能导致酸雨的发生，属于空气污染物，臭氧具有强氧化性，属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意。 故选B； （5）由图可知，甲烷与二氧化碳在一定条件下反应生成氢气和另一种物质，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C、H、O，生成物中含H，故生成物中还应含C、O，故生成的另一种物质是一氧化碳。 53．化学兴趣小组同学利用如图所示装置探究铁生锈和燃烧条件的实验。请回答下列问题。 (1)一段时间后，观察到铁丝生锈的是 (填装置序号)。 (2)对比实验 ，可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论。 (3)④中干燥铁丝被加热一段时间后剧烈燃烧，火星四射，产生一种黑色固体，由此对比①和④可得出的实验结论是 。 【答案】(1)② (2)②③ (3)可燃物燃烧需要温度达到着火点 【详解】（1）铁生锈需要同时接触氧气和水，①中是干燥的铁丝，只接触氧气，没有水，不易生锈；②中铁丝既接触氧气又接触水，会生锈；③中是湿润的铁丝，但接触的是氦气，不是氧气，不易生锈；④中是干燥的铁丝，加热后在氧气中燃烧，不是生锈；所以一段时间后，观察到铁丝生锈的是②； （2）②中铁丝与氧气和水同时接触生锈，③中铁丝只与水接触不生锈，对比实验②③可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论； （3）④中干燥铁丝被加热一段时间后剧烈燃烧，火星四射，产生一种黑色固体，由此对比①和④可得出的实验结论是可燃物燃烧需要温度达到着火点。 54．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)装置F中分液漏斗内的试剂是 (填物质名称)，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。 (3)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) B (2) 过氧化氢溶液 ①处光亮的细铁丝发生锈蚀，②处光亮的细铁丝没有锈蚀 (3)二氧化碳中含有氧元素 【详解】（1）大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为；该反应为固-液常温型，发生装置选B， （2）由图可知，装置F是制氧气的反应，则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液(或双氧水)；打开活塞，缓慢滴加试剂，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，G中①铁丝与水和氧气同时接触，②中铁丝只与氧气接触，一段时间后观察到①处光亮的细铁丝发生锈蚀，②处光亮的细铁丝没有锈蚀，达到实验目的， （3）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，氧气是由氧元素组成，则能够制取氧气的物质中一定含有氧元素。因此能利用火星大气中的CO2制取O2，是因为二氧化碳中含有氧元素。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $