内容正文:
一战成名目
命题点2金属资源的利用和保护
夯基础常考题型专练
考向①金属的冶炼
1.【人教图片改编】大自然中含有丰富的金属矿物,下列金属矿石可以用来冶炼铜的是
A.赤铁矿一Fe,03
B.赤铜矿一Cu20
C.铝土矿一A1203
D.软锰矿一MnO2
2.【构建网络】[2024山西改编]据考古史料记载,我国劳动人民早在约3000年前就已经学会利用铁
矿石冶炼铸铁,比欧洲各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问
题与现代科技相结合,完成了结构化的梳理和整合。联系实际,解决问题:
主
自然界:铁矿石包括赤铁矿、磁铁矿等。
建筑领域:铁有广泛的用途。
农业上:铁矿石冶炼的生铁可制作农具。
铁矿石
能源领域:作燃料电池的主要原料。
与
医药上:铁元素对人体健康有一定影响。
冶炼产物
冶金领域:我国古代湿法炼铜是用铁
和硫酸铜溶液反应
物
环境上:铁的颗粒可吸附水中重金属和有
自动化制造领域:纯铁是制作轴承、
机物等有害物质。
齿轮等产品的原材料。
(1)建筑业上,铁是制作
的原料,工业上用赤铁矿石冶炼铁主要原理的化学
质
反应方程式为
应
(2)医药上,适当补充铁元素可预防的疾病是
(3)磁铁矿属于物质类别中的
。
它的主要成分用化学式表示为
(4)在我国古代湿法炼铜中,铁的突出贡献用化学方程式表示为
该反应属于
(填基本反应类型)。
3.【人教素材改编】我国是钢铁大国。如图为高炉炼铁示意图和竖炉炼铁的工艺流程图。
赤铁矿石、焦炭和石灰石
赤铁矿石
高炉气你心I高炉气体
天然气
粉碎机
高温尾气
进风口
催化反应室
还原
热∫N2
反应室
气(02
-进风口
合成气(C0和H,)
炉渣
铁水一
出铁口三生铁丁
→出渣口
燃烧室
高炉炼铁示意图
竖炉炼铁工艺流程图
(1)冶炼前,需将矿石粉碎的目的是
(2)高炉炼铁的原料中焦炭的作用是
石灰石的作用是除
去二氧化硅,形成炉渣(CSiO3),硅酸钙中硅元素的化合价为
(3)[2025湖北省卷节选]炼铁高炉进风口附近的反应主要生成C0,而不是C0的原因是
(4)竖炉炼铁工艺中还原反应室中发生置换反应的化学方程式为
催化反应室参加反应的甲烷和另一种反应物的分子个数比为
(填最简整数比)。
(5)与高炉炼铁相比,竖炉炼铁工艺的优点有
(写一个)。
(6)通过上述两个炼铁工艺得到的产品均属于
(填“纯净物”或“混合物”)。
36
核心知识分层练·化学
一战成名目
4.【科粤观察活动改编】同学们在实验室利用如图所示装置模拟炼铁。
(1)实验前检查装置气密性后应进行的操作是
(填序号)。
CO
①先点燃酒精喷灯,再通入一氧化碳
澄
②先通一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯
石灰
(2)实验中A处硬质玻璃管可观察到
能
B
证明有C0,生成的现象是
(3)C处酒精灯的作用是
(4)实验结束后先熄灭酒精喷灯,后停止通入一氧化碳的日的是
主
考向②金属的锈蚀与防护
5.[2025广西]下列对铁片的处理方式中,容易导致其生锈的是
A.在表面喷漆
B.制成不锈钢
C.在表面涂油
D.泡在海水中
物
6.[2025河南]金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
质
A.纯铜的硬度比黄铜的大
B.钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C.铁制品刷漆可防止生锈
D.回收废旧金属可实现资源再利用
7.【主题式学习[2024湖南改编]铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
质与应
(1)探锈。现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可
以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
棉花和干燥
'剂氯化钙
蒸
铁钉
馏、
植物油
空气
蒸馏水
水
铁钉
铁钉
A
①A中玻璃仪器的名称是
②一周后,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,其中锈蚀最严重的部
位是
(填“a”“b”或“c”),对比
(填字母序号)可知,铁生锈与氧气有关,对比AC试
管可得出铁锈蚀的条件是
由此得出铁钉锈蚀需要与
接触的
结论。
③从试剂分析实验:AB试管中使用经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是
,迅速冷却的目的是
(2)除锈。取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产
生。溶液变黄的原因是
(用化学方程式表示,后同),产生气泡的原
因是
。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈。防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有
(写一种即可)。
(4)金属资源的保护和回收。金属资源属于不可再生资源,请写出一条保护金属资源的措
施:
、0
核心知识分层练·化学
37
一战成名目
拓视野创新考法实践
8.【传统技艺】[2025福建福州一模]我国古代常用灰吹法炼银。将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙
烧使铅氧化成Pb0进入炉灰,灰吹得银,下列说法不正确的是
()
A.银铅块属于混合物
B.自然界中的银都是以化合物的形式存在
C.Pb0中Pb显+2价
D.灰吹法炼银过程包含化学变化
9.【传统技艺】[2025黄冈模拟]《天工开物》记载了古代冶铁工艺,“凡铁分生熟,出炉未炒则生,既炒
则熟。…凡铁一炉,载土(铁矿石)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭…扇炉风箱
…土化成铁之后,从炉腰孔流出。”下列理解错误的是
()
主
A.“既炒则熟”是为了降低生铁中的含碳量B.“或用木炭”只是为炼铁提供热量
C.“扇炉风箱”增加炉内氧气含量
D.“土化成铁”指由铁矿石炼成生铁
10.【微型装置】兴趣小组同学用如图所示的“W”形玻璃管进行微型实验。下列说法正确的是
物
A.a处红色粉末变黑
CO
口→尾气处理
B.a处的反应属于置换反应
氧化铜
紫色石蕊溶液
C.b处的现象为紫色石蕊溶液变红
质与
D.该实验体现了C0的可燃性
用
11.【数字化实验】兴趣小组同学在500mL三颈烧瓶中加入5g潮湿的铁粉(如图1,装置气密性良
好),t,时刻将1 mL NaCl溶液推入到三颈烧瓶中,测得烧瓶中温度与压强曲线如图2所示(已
知铁锈与稀盐酸反应过程中的热量变化忽略不计)。下列说法错误的是
()
5 mL
I mL
稀盐酸
NaCI溶液
温度/℃
↑压强/kPa
压强
D
温度
传感器
传感器
B
5g潮湿
的铁粉
t4时间/s0t
t2t3t4时间/s
图1
图2
A.对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢
B.t1~t3时刻装置内压强变小的主要原因是铁锈蚀消耗氧气和水蒸气
C.t2时刻后温度开始降低,说明5g铁粉全部生锈
D.t3时刻压强突然变大的原因是注射器内稀盐酸被吸入烧瓶,产生气体且反应放热
12.【科粤习题改编】某化学学习小组对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下设计了利用如
图1装置对铁钉锈蚀的条件进行探究。
干燥剂
空气
棉花和
氯化钙
H,O
光亮
光亮
蒸馏水
红墨水
溶液
铁丝
铁丝
洁净的铁钉
MnO
干燥剂
图1
图2
38
核心知识分层练·化学
一战成名目
(1)依据图1实验A、B可得出铁生锈的条件之一是
(2)一段时间后可观察到U形管中液面变化情况是
,产生该现象的原因是
(3)试管B中氯化钙的作用是
(4)小组同学对教材实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装
置如图2所示(夹持装置已略去)。
①图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为
②图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是
13.【传统文化】我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
主
(1)南宋《大冶赋》中记载了“火法炼铜”的方法,利用木炭与孔雀石高温分解生成的氧化铜反
应制取铜,该反应的化学方程式为
(2)明代《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡炼煎亦用洪炉,入砂(主要成分是二氧化锡)数
百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。火力已到,砂不即熔,用铅少许勾引,方始
质
沛然流注”。下列说法错误的是
(填字母序号)。
性
A.鼓入空气的目的是提高氧气浓度从而提高炉温
B.加铅能使锡较易熔化流出,其原因是加入铅形成合金后熔点降低
用
C.炼锡的主要原理是C+SnO2=Sn+CO2↑
D.炼锡时,“洪炉”中木炭若转化出C0冶炼效果会更好
(3)《天工开物》中也有关于“火法”炼锌的工艺记载:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载
人一泥罐内…然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红…冷定
毁罐取出…即倭铅(锌)也”。此工艺过程分解模拟如下。(已知:Z的冶炼温度为904℃,
Z的沸点为906℃),请结合图文信息,分析思考,解决问题:
炉甘石、煤
锌蒸气、C0
粗锌
炉渣
原料器
高温炉
冷凝器
产品
①装入原料器之前,将炉甘石敲碎的日的是
②高温炉内,碳酸锌(ZC03)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和C0,反应的化
学方程式为
③该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于
(填字母序号)。由此可知冷凝器中发
生的变化属于
A.结晶
B.蒸发
C.蒸馏
D.升华
④我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是
核心知识分层练·化学
39一战成名目
12.C【解析】
读数时视线与量筒内凹液面最低处保
C
选项
分析
判断
持水平,保证读数准确
取用氯化钠固体,瓶塞倒放在桌面上,
溶解氯化钠时,用玻璃棒搅拌,增大氯
A
防止污染试剂
化钠的溶解速率
胶头滴管取用蒸馏水时不能伸入量筒
13.(1)增大(2)①B→C→A②较多固体③引流
内部,防止污染试剂
(3)量简
(4)NaOH(合理即可)】
核心三
金属与金属矿物
命题点1
金属材料
易错分析。易错选③,错选原因是忽视了合金是在纯金
1.B
属加热熔合某些金属或非金属制得的,所以合金中可能含
2.C
有非金属。
【拓展设问】(1)导热性(2)金属光泽
知识拓展。金属之最。
知识归纳>金属材料的物理性质和用途。
①人体中含量最高的金属元素一钙:
物理性质
用途
②地壳中含量最高的金属元素—铝;
有金属光泽
制作各种饰品
③目前世界年产量最高的金属—铁;
④导电、导热性最好的金属—银;
共
有导电性
制作导线(如铜线、铝线)
⑤熔点最低的金属一汞(俗称水银):
核心知识分层
有导热性
制作炊具(如铁锅、铝锅)》
⑥熔点最高的金属—钨;
⑦人类最早使用的金属一铜。
有延展性
冲压成各种形状(如铝箔、铁皮)
5.(1)金属材料(2)高(3)导电(4)氧气
铁、铝等大多数金属呈银白色,但铜呈红色
颜色
6.(1)铜大(2)不同铜(3)降低熔点
金呈黄色
7.D
特
在常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,
8.(1)混合(2)强度高(或熔点低或铸造性好或耐磨)
状态
性
但汞是液体
(3)斧斤(4)A
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理
命题点2
金属资源的利用和保护
性质差别较大
3.D
【解析】
知识归纳。常见的金属矿石及其主要成分如下表:
选项
分析
判断
名称
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
用铝合金制造飞机是因为铝合金硬度
主要成分
N
fe,0,
的化学式
FeOa
FeCO,
大、密度小
用不锈钢制作医疗器械是因为其抗腐
名称
赤铜矿
黄铜矿
辉铜矿
蚀性好
主要成分
Cu,O
的化学式
CuFeS2
Cu2S
古代用青铜铸造钱币是因为青铜易加
C
名称
铝土矿
金红石
软锰矿
工、耐腐蚀
主要成分
钛合金与人体具有很好的相容性,所以
A120
TiOz
MnO,
D
的化学式
可制造人造骨
【拓展考法】B
2.(1)钢筋(合理即可)
3C0+F%,0,高温
2Fe+3C0,
4.B【解析】常温下,大多数金属都是银白色的固体,但铜呈
(2)贫血(3)混合物Fe0,
红色,金呈黄色,①错误;金属有良好的导电性和导热性,
(4)Fe +CuSO,==FeSO,+Cu
置换反应
②正确:合金是在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,
3.(1)增大反应物的接触面,使反应更充分
而形成的具有金属特征的物质,③错误;合金比组成它们
(2)提供反应所需的热量、提供一氧化碳+4
纯金属的硬度大,熔点低,抗腐蚀性强,④正确:地壳中含
(3)进风口鼓人的是热空气,其中氧气充足,碳与充足的氧
量最多的金属元素是铝,目前世界年产量最高的金属是
气在高温条件下反应生成二氧化碳
铁,⑤正确;生铁和钢是常见的铁合金,生铁的含碳量为
(4)3H,+fe,0,商温2fe+3H,01:1
2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,所以生铁的含碳量
(5)更环保(或能提高能源利用率,合理即可)
比钢的含碳量要高,⑥正确。故选B。
(6)混合物
参考答案与重难题解析·化学
9
一战成名目
4.(1)2(2)红色固体变为黑色澄清石灰水变浑浊
温度开始降低,不一定铁粉全部生锈,也可能氧气消耗
(3)处理尾气,防止污染空气(4)防止生成的铁被氧化
完,C错误;?时刻压强突然变大的原因是注射器内稀盐
并防止液体倒吸,使硬质玻璃管炸裂
酸被吸入烧瓶,稀盐酸与铁反应产生较多氢气且反应放
知识归纳。工业炼铁(高炉炼铁)。
热,使得装置中的压强增大,D正确。
(1)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
12.(1)与水接触(2)a端液面高于b端试管A中铁钉
【备考补充】①焦炭的作用:提高炉内温度,提供还原剂一
生锈消耗氧气,压强减小(3)作干燥剂
氧化碳;②石灰石的主要作用是将石中的二氧化硅转变
(4)①U形管左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈
为炉渣。
②能够提供充足的氧气
(2)原理:在高温条件下,用反应生成的还原剂一氧化碳将
13.(1)42Cu0商温20u+C0,↑(2)C
铁从它的铁矿石(以赤铁矿为例)中还原出来,该过程中涉
(3)①增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
及的反应有C40,高温C0,C+C0,高温2C0,3C0+Fe,0,
②2C+ZnC0,高温Za+3C0↑③C物理变化
高温
2Fe+3C02
④Zn的治炼温度与沸点接近,冶炼时生成的Zn呈气态
(3)高炉炼铁得到的产物为生铁,它属于混合物。
不易收集(合理即可)
5.D
命题点3金属的化学性质
心
1.C2.A
知识归纳。金属防锈的措施:
3.B【解析】碳在点燃条件下能与氧气反应生成二氧化碳等
识
I.防锈原理:铁生锈的主要条件是铁与氧气和水(或水蒸
气体,不能与硫酸铜溶液、稀盐酸反应,碳在潮湿的空气中
气)同时接触。隔绝了氧气或水,就能在一定程度上防止
不反应,A错误;铁在点燃条件下能与氧气反应生成四氧化
练
铁生锈。
三铁,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,铁和稀盐
Ⅱ.防锈措施:①保持金属制品表面洁净和千燥:②在金属
酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁在潮湿的空气中能与氧
制品表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的铬等;③制造耐腐
气、水反应生成铁锈,B正确:氧化铜在常温或点燃条件下
蚀的合金
与氧气、硫酸铜溶液、潮湿的空气不反应,与稀盐酸反应生
6.A
成氯化铜和水,C错误;碳酸钙在常温或点燃条件下与氧
7.(1)①试管②bAB需要与水接触氧气和水
气、硫酸铜溶液、潮湿的空气不反应,与稀盐酸反应生成氯
③除去水中溶解的氧气防止空气中的氧气再次溶于水
化钙、二氧化碳和水,D错误。
中(合理即可)(2)Fe,0,+6HC一2eCL,+3H,0Fe
4.A【解析】铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+
+2HC1一FeCL,+H2↑(3)表面刷漆(合理即可)
CuS0,一一Cu+FeS04。铁丝中加入硫酸铜溶液,一段时间
(4)防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属或有计划、合理地
后铁丝表面变成红色,说明铁能把铜从硫酸铜溶液中置换
开采金属矿物资源或寻找金属代用品)》
出来,说明铁的金属活动性比铜强,A正确:铁与硫酸铜溶
【解题思路】题中(1)为采用控制变量法探究铁钉生锈的条
件,具体分析如下:
液反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁
溶液是浅绿色,溶液颜色会从蓝色变为浅绿色,B错误:铝
A试管中铁钉:
铁钉生锈
A、B对比,说明
在金属活动性顺序中也排在铜前面,铝同样能和硫酸铜溶
与氧气、水接触
铁生锈必须有氧
液发生置换反应,能用铝丝代替铁丝,C错误;该反应是
B试管中铁钉:
气参与
只与水接触
铁钉不生锈
种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合
A、C对比,说明
C试管中铁钉:
铁生锈必须有水
物,属于置换反应,D错误。
铁钉不生锈
只与氧气接触
参与
【拓展考法】A
8.B【解析】银铅块中含有矿物银和铅,属于混合物,A正
易错提醒。铁单质与稀酸(稀盐酸、稀硫酸)、金属盐溶
确:银的化学性质稳定,自然界中的银不都是以化合物的
液反应均生成+2价的亚铁盐,不是+3价铁盐。且亚铁盐
形式存在,也有以单质形式存在的,B错误:PbO中,氧元素
溶液为浅绿色,铁盐溶液为黄色。
显-2价,由于化合物中各元素正负化合价的代数和为零,
5.B
【解析】
则Pb显+2价,C正确:根据题意,过程中铅被氧化成Pb0
选项
分析
判断
有新物质生成,属于化学变化,D正确
9.B10.C
①
铜锌合金的硬度大,黄金的硬度小,比
较硬度,硬度小的是黄金
11.C【解析】由图可知,BC段为加入氯化钠溶液后的反应,
对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢,A
灼烧,黄金的化学性质稳定,高温下也与
正确:铁生锈的过程,实际上是铁跟空气中的氧气和水发
氧气不反应,铜锌合金中的铜能与氧气在
生化学反应的过程,由图可知,,~4时刻装置内压强变小
加热的条件下反应生成氧化铜,故灼烧,
主要是因为铁锈蚀消耗氧气和水蒸气,B正确:,时刻后
表面变黑的是“愚人金”
10
参考答案与重难题解析·化学