课题3 金属资源的利用与保护（举一反三专项训练，天津专用）【上好课】化学新教材人教版九年级下册

课题3 金属资源的利用与保护 题型01 常见的金属矿石 题型02 炼铁的原理 题型03 铁的锈蚀 题型04 有关金属冶炼的计算 题型05 实验探究铁生锈的条件 题型06 金属资源的利用与保护 题型01 常见的金属矿石 金属矿物 1．金、银化学性质很不活泼，以单质形式存在；其余金属都以化合物形式存在。 2．大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在。 3．常见金属矿石的主要成分 金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 3．人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，其中，提炼量最大的是铁。 【典例1】(22-23九上·天津和平区·期末)用下列矿石冶炼金属时，对环境造成危害最大的是 A．黄铁矿（主要成分是FeS2） B．铝土矿（主要成分是A12O3） C．菱铁矿（主要成分是FeCO3） D．赤铁矿（主要成分是Fe2O3） 【变式1-1】(23-24九上·天津红桥区·期末)“有山千丈色如丹”。丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。以下正确的是 A．氧化铁呈黑色 B．氧化铁可以和盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化铁化学式为 D．氧化铁中铁元素为价 【变式1-2】(23-24·天津和平区·二模)下列物质中属于纯净物的是 A．空气 B．生铁 C．赤铁矿石 D．冰水共存物 【变式1-3】(23-24·天津·模拟)“祝融号”火星车探测发现火星地表被赤铁矿覆盖而呈橘红色，赤铁矿主要成分是 A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．FeCO3 题型02 炼铁的原理 1．古代炼铁：春秋时期，我国已生产和使用铁器；《天工开物》有古代炼铁的记载。 2．工业炼铁 主要原理 一氧化碳与氧化铁反应 化学方程式 Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2 设备 高炉 原料 赤铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 各原料的作用 赤铁矿石 提供铁元素 焦炭 ①燃烧放热，提供高温环境，维持炉温； ②提供还原剂CO 石灰石 将矿石中的二氧化硅转化成炉渣 热空气 提供焦炭燃烧所需的氧气 炉内反应 由下而上依次为： C+O2 CO2； CO2+C2CO； Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2。 高炉气体 主要成分 N2、CO、CO2等； 收集后集中处理。 【典例2】(24-25九下·天津东丽区东丽中学·结课)下列资源的利用过程中发生了化学变化的是 A．铁矿炼铁 B．干冰制冷 C．海水晒盐 D．风能发电 【变式2-1】(24-25九下·天津宝坻·开学考)铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是(　　) A．铁是地壳中含量最多的金属 B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁 C．用铁可以回收硝酸银废液中的银 D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 【变式2-2】(24-25九下·天津静海区实验中学·开学考)工业上以大理石和赤铁矿(Fe2O3)为主要原料可以制取B和G，其转化关系如下图所示，已知D、G的主要成分为单质。C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体，下列问题： (1)写出工业上制取的两种物质的化学式：A ，E 。 (2)写出下列反应的化学方程式： 反应① ； 反应② ； 反应③ 。 【变式2-3】(24-25九下·天津河东区·二模)我国科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用处于世界先进水平。 (1)日常生活中，适合制作电缆的金属是___________(填字母)。 A．金 B．铜 C．汞 D．钨 (2)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示，请回答下列问题。 ①赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是 。 ②还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应，化学方程式分别为和 。 ③催化反应室中发生的反应之一为。其中，X的化学式为 。 ④某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是 (计算结果保留一位小数)。 (3)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是___________(填字母)。 A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有 Fe(NO3)2，可能含有A1(NO3)3 C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色 题型03 铁的锈蚀 铁生锈的条件是：铁与氧气和水同时接触。 【典例3】(22-23九下·天津滨海新区·二模)物质世界充满了变化，下列属于化学变化的是 A．海水晒盐 B．酒精挥发 C．玻璃破碎 D．钢铁生锈 【变式3-1】(22-23九上·天津北辰区·期末)铁钉在下列环境中，最容易生锈的是 A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 D．部分侵入食盐水中 【变式3-2】(22-23九上·天津西青区·期末)铁生锈的条件 A．仅需要氧气 B．仅需要水 C．氧气和水 D．氧气或水 【变式3-3】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)铁是我们日常生活中使用最广泛的金属材料之一。 (1)生铁与钢都是 的合金，但钢的性能比生铁优超，这是因为生铁的含碳量比钢的含碳量 (填“多”或“少”)。 (2)据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产量的。某同学为探究铁的锈蚀条件，他将一支洁净铁钉放入置于空气中盛有少量水的试管中(如图所示)，一段时间后，发现铁钉 (填“A”或“B”或“C”)处最先出现铁锈。该实验说明，铁在常温下接触 和 最容易生锈。生活中可以采用 (写一种方法即可)的方法防止铁器生锈。 (3)初中化学课学完以后，化学学习兴趣小组对“金属活动性顺序”从内容，规律以及应用等方面进行了总结。请你认真填写下面的空白内容： ①金属活动性顺序表：K   Ca   Na Al  Zn  Fe  Sn  Pb(H)  Cu Ag  Pt  Au。 ②将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，能观察到的现象为： ，写出反应的化学方程式： 。 题型04 有关金属冶炼的计算 炼铁的相关计算 （1）纯度 = ×100%；如：赤铁矿石中Fe2O3的质量分数=×100%； （2）纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度； 如：Fe2O3的质量=赤铁矿石的质量×赤铁矿石中Fe2O3的质量分数； Fe的质量=生铁的质量×生铁中Fe的质量分数 =生铁的质量×（1-生铁中杂质的质量分数） （3）不纯物质的质量=纯物质的质量÷纯度 生铁的质量=纯铁的质量÷生铁中Fe的质量分数 =生铁的质量÷（1-生铁中杂质的质量分数） 【典例4】(24-25·天津南开区·四模)金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)近年来，我市多区纷纷开展文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措。某品牌饮料的空易拉罐应放入 （填“可回收”或“不可回收”）垃圾筒中。 (2)铝的化学性质很活泼，但通常铝制品却很耐腐蚀的原因是 （用化学方程式表示）。 (3)铁制品生锈的过程实际上是铁跟空气中的 发生化学反应的过程。 (4)下表所示是验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的4种实验方案，其中“—”表示未进行盐溶液与金属之间的实验。各实验方案中，不能达到实验目的的是 （填序号）。 盐溶液 ① ② ③ ④ 溶液 — Fe Ag Fe 溶液 Zn Ag Zn — 溶液 Fe — — Fe (5)某钢铁厂每天需消耗5000t含的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量 t（计算结果精确到0.1）。 【变式4-1】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答： (1)下列用品中，主要利用金属导电性的是_______(填字母)。 A．铂金饰品 B．铝壶 C．铜导线 (2)地壳中含量最高的金属元素是 元素，该金属的年产量已经跃居世界第二位。铝比铁活泼，但铝却不易腐蚀，原因是 (用化学方程式表示)。 (3)某钢铁厂每天需消耗4000t含氧化铁87.5%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是 t。 【变式4-2】(23-24九下·天津大学附属中学·开学考)铝、铁、铜是我们生活中常见的金属。 (1)下列生活用品中，主要利用金属具有良好导热性的是______（填序号）。 A．铁锅 B．铜导线 C．铝制易拉罐 (2)铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用方程式表示）。 (3)在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出铁的质量是 t。 (4)有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应，根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是______。 A． XZY B． XYZ C． YZX D． ZYX 【变式4-3】(24-25九下·天津蓟州区第一中学·开学考)金属材料广泛应用于生产生活中。 (1)铝块能制成铝箔是利用了铝的 (导电或延展)性，铝制品耐腐蚀的原因 。 (2)为探究铝、铜的金属活动性顺序，某同学选用了下列药品进行实验，其中可行的是______(填字母)。 A．铝丝、铜丝、氯化镁溶液 B．铝丝、铜丝、硫酸铜溶液 (3)铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 (4)用1600t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 (保留至0.1) 。 题型05 实验探究铁生锈的条件 探究铁制品锈蚀条件的实验 控制变量做对比实验 实验一 实验二 实验三 实验设计 铁钉与空气和水同时接触 铁钉只与煮沸且迅速冷却的蒸馏水接触 铁钉只与干燥的空气接触 实验现象 生锈（水面附近生锈更严重） 不生锈 不生锈 实验分析 对比实验一和实验二，可知铁生锈需要与氧气接触； 对比实验一和实验三，可知铁生锈需要与水接触。 实验结论 铁生锈的条件是：铁与氧气和水同时接触。 备注 （1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气； （2）植物油的作用是隔绝氧气； （3）氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分，保持空气干燥。 【典例5】(24-25九下·天津武清区杨村六中·月考)为了探究铁制品锈蚀的条件。化学小组使用洁净、无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验，实验装置及放置一周后的现象如表。下列说法错误的是 序号 ① ② ③ ④ 实验 放置一周后的现象 无明显变化 无明显变化 铁钉表面出现红色物质 铁钉表面出现的红色物质比③中多 A．①③证明水对铁锈蚀有影响 B．②中植物油的作用是隔绝氧气 C．使用蒸馏水的目的是除去水中的钙、镁离子 D．对比③④证明食盐能加快铁锈蚀 【变式5-1】(24-25·天津滨海新区·模拟)大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源。 (1)铝元素的含量居地壳中所有元素的第 位。铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出铝与氧气反应的化学方程式： ； (2)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，其主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，请写出该反应的化学反应方程式 。 (3)如何防止金属腐蚀已成为科学探究和技术领域的重大问题。铁钉生锈的过程中，要证明一定有氧气参加了反应，则下列实验中必须完成的是 。 A．②③ B．①②③ C．①③ D．①② (4)下列有关保护金属资源的措施中，不合理的是 。 A．回收利用废旧金属 B．用导电性最好的银取代铜、铝制作导线 C．有计划、合理地开采金属矿物 D．防止金属腐蚀 【变式5-2】(23-24·天津南开区·三模) “天津之眼”是世界上唯一一座跨河而建、桥轮合一的摩天轮。 (1)“天津之眼”主要采用钢材制造。钢是铁碳合金，钢的硬度比纯铁 （填“大”或“小”）。 (2)铁可以做成铁板、铁丝，主要是利用了铁的 性。 (3)工业炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式为 。 (4)同学们为探究铁锈蚀的影响因素做了如下实验。下列分析不正确的是 。 实验装置 序号 其它试剂 200s时氧气的体积分数    ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和1.0g食盐 8% A．②③中氧气含量减少表明铁已生锈 B．①②证明水对铁锈蚀有影响 C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 (5)向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入一定质量的铁粉，恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥，固体质量不变，则溶液中与的质量之比为 （填最简比）。 【变式5-3】(24-25九上·天津和平区·期末)化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动： 【探究一】铁生锈的条件 【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。 (1)蒸馏水经过煮沸的目的是 。 【实验2】打开两个止水夹K，通入O2，排出试管中的水(试管底部留少量的水)，如图二所示，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。 (2)通入O2时，应从 端(填“a”或“b”)通入。 (3)兴趣小组根据以上两个实验的现象得出的结论是 。 【探究二】酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 【实验3】将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图三)。从胶头滴管中滴入几滴盐酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 盐酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 30.0 ② 探究盐酸浓度的影响 1.0 20.0 ③ 0.5 3.0 30.0 (资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，盐酸溶液显酸性。) (4)上表中编号②实验中铁粉的质量为 ；编号③试验的实验目的是 。编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 (5)兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 【拓展延伸】 (6)铁锈的主要成分是Fe2O3，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体Fe(OH)3分解产生的，写出Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物的化学方程式 。 (7)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是 。 题型06 金属资源的利用与保护 防止铁生锈 （1）原理：隔绝氧气；隔绝水 （2）方法： ①保持表面的洁净和干燥； ②在铁制品表面覆盖保护膜；如喷漆、涂油、搪瓷、镀锌、浸塑、烤蓝等。 ③制成合金。如不锈钢。 保护金属资源的有效途径： 防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；有计划、合理地开采金属矿物；寻找金属的替代品。 【典例6】(22-23九上·天津和平区·期末)下列关于金属材料的说法错误的是 A．合金的熔点一般高于组成他们的纯金属 B．在铁制品表面刷漆可以防止铁制品腐蚀 C．铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性 D．回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染 【变式6-1】(23-24九上·天津宁河区·期末)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是 A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铁制品应用广泛，铁是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【变式6-2】(23-24·天津中考·真题)下列有关说法正确的是 A．回收利用废旧电池中铅、汞等，可减少对环境的污染 B．夜间发现燃气泄漏，打开电灯查找漏气点 C．燃气灶火焰呈现黄色，锅底变黑，应调大灶具的进风口 D．炒菜时油锅着火，可用锅盖盖灭，灭火原理是降低油的着火点 【变式6-3】(22-23九上·天津第九十中学·)下列关于金属或合金的说法中，不正确的是 A．合金一般比组成他们的纯金属硬度大、抗腐蚀性强、熔点高 B．铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属都可以防止铁制品锈蚀 C．铝锅上的污垢可以用砂纸或钢丝球打磨 D．回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 金属资源的利用与保护 题型01 常见的金属矿石 题型02 炼铁的原理 题型03 铁的锈蚀 题型04 有关金属冶炼的计算 题型05 实验探究铁生锈的条件 题型06 金属资源的利用与保护 题型01 常见的金属矿石 金属矿物 1．金、银化学性质很不活泼，以单质形式存在；其余金属都以化合物形式存在。 2．大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在。 3．常见金属矿石的主要成分 金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 3．人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，其中，提炼量最大的是铁。 【典例1】(22-23九上·天津和平区·期末)用下列矿石冶炼金属时，对环境造成危害最大的是 A．黄铁矿（主要成分是FeS2） B．铝土矿（主要成分是A12O3） C．菱铁矿（主要成分是FeCO3） D．赤铁矿（主要成分是Fe2O3） 【答案】A 【详解】A.黄铁矿（主要成分是FeS2），含有硫元素，在冶炼铁时会生成二氧化硫，能够形成酸雨，对环境造成危害，故选项A符合题意； B.铝土矿（主要成分是A12O3），不含有硫元素，在冶炼时不会生成二氧化硫，不易形成酸雨，对环境造成危害不大，故选项B不符合题意； C.菱铁矿（主要成分是FeCO3），不含有硫元素，在冶炼时不会生成二氧化硫，不易形成酸雨，对环境造成危害不大，故选项C不符合题意； D.赤铁矿（主要成分是Fe2O3），不含有硫元素，在冶炼时不会生成二氧化硫，不易形成酸雨，对环境造成危害不大，选项D不符合题意，故选A。 【变式1-1】(23-24九上·天津红桥区·期末)“有山千丈色如丹”。丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。以下正确的是 A．氧化铁呈黑色 B．氧化铁可以和盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化铁化学式为 D．氧化铁中铁元素为价 【答案】B 【详解】A、氧化铁呈红色，该选项不正确； B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，该选项正确； C、氧化铁中，铁元素化合价为+3价，氧元素化合价为-2价，则化学式为Fe2O3，该选项不正确； D、氧化铁中，铁元素化合价为+3价，该选项不正确。 故选B。 【变式1-2】(23-24·天津和平区·二模)下列物质中属于纯净物的是 A．空气 B．生铁 C．赤铁矿石 D．冰水共存物 【答案】D 【详解】A、空气中含有氮气、氧气等气体，属于混合物，此选项错误； B、生铁的主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物，此选项错误； C、赤铁矿石主要成分是氧化铁，还包含其他杂质，属于混合物，此选项错误； D、冰水共存物是由一种物质组成的物质，属于纯净物，此选项正确。 故选D。 【变式1-3】(23-24·天津·模拟)“祝融号”火星车探测发现火星地表被赤铁矿覆盖而呈橘红色，赤铁矿主要成分是 A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．FeCO3 【答案】B 【详解】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为 ，故选项错误； B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为，故选项正确； C、方铁矿的主要成分是氧化亚铁，其化学式为，故选项错误； D、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，其化学式为，故选项错误。 故选B。 题型02 炼铁的原理 1．古代炼铁：春秋时期，我国已生产和使用铁器；《天工开物》有古代炼铁的记载。 2．工业炼铁 主要原理 一氧化碳与氧化铁反应 化学方程式 Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2 设备 高炉 原料 赤铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 各原料的作用 赤铁矿石 提供铁元素 焦炭 ①燃烧放热，提供高温环境，维持炉温； ②提供还原剂CO 石灰石 将矿石中的二氧化硅转化成炉渣 热空气 提供焦炭燃烧所需的氧气 炉内反应 由下而上依次为： C+O2 CO2； CO2+C2CO； Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2。 高炉气体 主要成分 N2、CO、CO2等； 收集后集中处理。 【典例2】(24-25九下·天津东丽区东丽中学·结课)下列资源的利用过程中发生了化学变化的是 A．铁矿炼铁 B．干冰制冷 C．海水晒盐 D．风能发电 【答案】A 【详解】A、铁矿炼铁，有新物质铁生成，属于化学变化； B、干冰制冷，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化； C、海水晒盐，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化； D、风能发电，没有新物质生成，属于物理变化。 故选A。 【变式2-1】(24-25九下·天津宝坻·开学考)铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是(　　) A．铁是地壳中含量最多的金属 B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁 C．用铁可以回收硝酸银废液中的银 D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 【答案】C 【详解】A. 铝是地壳中含量最多的金属，选项A不正确； B. 工业上用一氧化碳冶炼钢铁，选项B不正确； C. 铁比银活泼，因此用铁可以回收硝酸银废液中的银，选项C正确； D. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，选项D不正确。 故选C。 【变式2-2】(24-25九下·天津静海区实验中学·开学考)工业上以大理石和赤铁矿(Fe2O3)为主要原料可以制取B和G，其转化关系如下图所示，已知D、G的主要成分为单质。C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体，下列问题： (1)写出工业上制取的两种物质的化学式：A ，E 。 (2)写出下列反应的化学方程式： 反应① ； 反应② ； 反应③ 。 【答案】(1) CaCO3 CO (2) CaCO3CaO+CO2↑ C+CO22CO 3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 【分析】C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体，则C是二氧化碳；在工业上常用高温煅烧大理石的方法制取氧化钙，同时得到二氧化碳，结合图框中A物质的转变关系，则A是大理石的主要成分碳酸钙，B是氧化钙；在工业上以赤铁矿（Fe2O3）为主要原料，用一氧化碳作还原剂可以炼铁，则G是铁；E和F在高温下反应生成了二氧化碳和铁，C（二氧化碳）和D在高温下反应生成E，则D是碳，E是一氧化碳，F是氧化铁，代入检验，推断合理。 【详解】（1）由分析可知，A为碳酸钙，E为一氧化碳，其化学式分别为CaCO3、CO，故填：CaCO3；CO； （2）反应①为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑； 反应②为二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为C+CO22CO； 反应③为一氧化碳与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3CO+ Fe2O32Fe +3CO2； 故填：CaCO3CaO+CO2↑；C+CO22CO；3CO+ Fe2O32Fe +3CO2。 【变式2-3】(24-25九下·天津河东区·二模)我国科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用处于世界先进水平。 (1)日常生活中，适合制作电缆的金属是___________(填字母)。 A．金 B．铜 C．汞 D．钨 (2)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示，请回答下列问题。 ①赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是 。 ②还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应，化学方程式分别为和 。 ③催化反应室中发生的反应之一为。其中，X的化学式为 。 ④某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是 (计算结果保留一位小数)。 (3)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是___________(填字母)。 A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有 Fe(NO3)2，可能含有A1(NO3)3 C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色 【答案】(1)B (2) 混合物 增大反应速率 CO2 2714.3t (3)A 【详解】（1）A.金的价格昂贵，不适合大量用于制作电缆； B.铜具有良好的导电性，且价格相对较为合理，适合制作电缆； C.汞是液态金属，使用不便，不适合制作电缆； D.钨的熔点很高，主要用于制作灯丝等，不适合制作电缆； 故选B； （2）①赤铁矿石的主要成分是氧化铁，还含有其他杂质，所以属于混合物； 粉碎机将矿石粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分； ②还原反应室中一氧化碳在高温下也能还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； ③根据化学反应前后原子的种类和数目不变，在中，反应后碳原子有2个，氢原子有4个，氧原子有2个，反应前甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子，所以X中含有2个氧原子和1个碳原子，X的化学式为CO2； ④首先计算5000t含Fe2O376%的赤铁矿石中氧化铁的质量：5000t×76% =3800t；设理论上可炼出纯铁的质量为x，根据质量守恒定律可得：3800t××100%=x×98%，解得x=2714.3t； （3）金属活动性顺序为Al＞Fe＞Cu＞Ag。向含有AgNO3、Cu（NO3）2和Al（NO3）3混合溶液的试管中加入一定量铁粉，铁不能与Al（NO3）3反应，铁先与AgNO3反应，化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag，当AgNO3完全反应后，铁再与Cu（NO3）2反应，化学方程式为Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu； A.向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，因为在AgNO3、Cu（NO3）2和Al（NO3）3混合溶液中只有Fe能与稀盐酸反应产生氢气，所以说明铁粉过量；由于铁粉过量，AgNO3、Cu（NO3）2都被完全反应，所以滤渣中一定有铁、铜、银，故A正确； B.滤液中一定含有铁与AgNO3、Cu（NO3）2反应生成的Fe（NO3）2以及未反应的Al（NO3）3，B中说可能含有Al（NO3）3，故B错误； C.铁与AgNO3反应：Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁置换出216份质量的银，溶液质量减小；铁与Cu（NO3）2反应：Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，溶液质量也减小，所以滤液的质量一定比原溶液的质量小，故C错误； D.因为铁粉过量，Cu（NO3）2被完全反应，溶液中不存在Cu2+，所以滤液不可能呈蓝色，故D错误； 故选A。 题型03 铁的锈蚀 铁生锈的条件是：铁与氧气和水同时接触。 【典例3】(22-23九下·天津滨海新区·二模)物质世界充满了变化，下列属于化学变化的是 A．海水晒盐 B．酒精挥发 C．玻璃破碎 D．钢铁生锈 【答案】D 【详解】A、海水晒盐的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，错误； B、酒精挥发的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，错误； C、玻璃破碎的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，错误； D、钢铁生锈的过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化，正确； 故选：D。 【变式3-1】(22-23九上·天津北辰区·期末)铁钉在下列环境中，最容易生锈的是 A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 D．部分侵入食盐水中 【答案】D 【详解】A、在干燥的空气中缺乏水蒸气，铁钉不容易生锈，故A不符合题意； B、在潮湿的空气中，铁钉与氧气和水充分接触，容易生锈，故B不符合题意； C、浸没在植物油中，铁钉与氧气和水隔绝，不容易生锈，故C不符合题意； D、铁钉部分侵入食盐水中，铁钉与氧气和水充分接触，食盐溶液能加速铁钉生锈，此时铁钉最容易生锈，故D符合题意。 故选D。 【变式3-2】(22-23九上·天津西青区·期末)铁生锈的条件 A．仅需要氧气 B．仅需要水 C．氧气和水 D．氧气或水 【答案】C 【详解】铁与氧气和水共同接触时会生锈，故选C。 【变式3-3】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)铁是我们日常生活中使用最广泛的金属材料之一。 (1)生铁与钢都是 的合金，但钢的性能比生铁优超，这是因为生铁的含碳量比钢的含碳量 (填“多”或“少”)。 (2)据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产量的。某同学为探究铁的锈蚀条件，他将一支洁净铁钉放入置于空气中盛有少量水的试管中(如图所示)，一段时间后，发现铁钉 (填“A”或“B”或“C”)处最先出现铁锈。该实验说明，铁在常温下接触 和 最容易生锈。生活中可以采用 (写一种方法即可)的方法防止铁器生锈。 (3)初中化学课学完以后，化学学习兴趣小组对“金属活动性顺序”从内容，规律以及应用等方面进行了总结。请你认真填写下面的空白内容： ①金属活动性顺序表：K   Ca   Na Al  Zn  Fe  Sn  Pb(H)  Cu Ag  Pt  Au。 ②将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，能观察到的现象为： ，写出反应的化学方程式： 。 【答案】(1) 铁 多 (2) B 水 氧气 刷漆（合理即可） (3) Mg Hg 铝丝表面有红色物质生成，溶液由无色变为蓝色 【详解】（1）生铁和钢都是铁的合金；生铁的含碳量为2%~4%，钢的含碳量为0.03%~0.2%，生铁的含碳量比钢的含碳量多。 （2）B处铁与水和氧气充分接触，最容易生锈；该实验说明，铁在常温下接触水和氧气时最容易生锈；生活中可以采用刷漆等方法使铁与氧气和水隔绝来防止铁器生锈。 （3）①金属活动性顺序表为：K Ca Na    Mg   Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu   Hg   Ag Pt Au。 ②将一根用砂纸打磨过的铝丝漫入硫酸铜溶液中,铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，故能观察到铝丝表面有红色物质生成，溶液由无色变为蓝色；反应的化学方程式为。 题型04 有关金属冶炼的计算 炼铁的相关计算 （1）纯度 = ×100%；如：赤铁矿石中Fe2O3的质量分数=×100%； （2）纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度； 如：Fe2O3的质量=赤铁矿石的质量×赤铁矿石中Fe2O3的质量分数； Fe的质量=生铁的质量×生铁中Fe的质量分数 =生铁的质量×（1-生铁中杂质的质量分数） （3）不纯物质的质量=纯物质的质量÷纯度 生铁的质量=纯铁的质量÷生铁中Fe的质量分数 =生铁的质量÷（1-生铁中杂质的质量分数） 【典例4】(24-25·天津南开区·四模)金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)近年来，我市多区纷纷开展文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措。某品牌饮料的空易拉罐应放入 （填“可回收”或“不可回收”）垃圾筒中。 (2)铝的化学性质很活泼，但通常铝制品却很耐腐蚀的原因是 （用化学方程式表示）。 (3)铁制品生锈的过程实际上是铁跟空气中的 发生化学反应的过程。 (4)下表所示是验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的4种实验方案，其中“—”表示未进行盐溶液与金属之间的实验。各实验方案中，不能达到实验目的的是 （填序号）。 盐溶液 ① ② ③ ④ 溶液 — Fe Ag Fe 溶液 Zn Ag Zn — 溶液 Fe — — Fe (5)某钢铁厂每天需消耗5000t含的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量 t（计算结果精确到0.1）。 【答案】(1)可回收 (2) (3)氧气和水（或氧气和水蒸气） (4)③ (5)2714.3 【详解】（1）空易拉罐通常由铝或铁等金属材料制成，金属材料可以通过回收再利用，节约资源并减少环境污染，因此属于可回收垃圾。垃圾分类中，可回收垃圾包括废金属、废纸等可循环利用的物品； （2）铝的化学性质活泼，易与氧气反应，但在空气中，铝表面会迅速形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝进一步与氧气、水等反应，从而耐腐蚀，该化学方程式表示铝与氧气反应生成氧化铝，化学方程式为：； （3）铁生锈是铁与空气中的氧气和水（或水蒸气）共同发生的化学反应，生成铁锈； （4）①锌能和硫酸亚铁溶液反应生成铁单质和硫酸锌，说明锌的金属活动性强于铁，铁能和硝酸银溶液反应生成银单质和硝酸亚铁，说明铁的金属活动性强于银，能证明金属活动性顺序Zn > Fe> Ag，不符合题意； ②铁不能和硫酸锌反应，说明锌的金属活动性强于铁，银不能和硫酸亚铁溶液反应，说明铁的金属活动性强于银，能证明金属活动性顺序Zn > Fe> Ag，不符合题意； ③银不能和硫酸锌反应，说明锌的金属活动性强于银，锌能和硫酸亚铁溶液反应生成铁单质和硫酸锌，说明锌的金属活动性强于铁，此验证方法无法验证铁和银的金属活动性顺序，不能证明金属活动性顺序Zn > Fe> Ag，符合题意； ④铁不能和硫酸锌反应，说明锌的金属活动性强于铁，铁能和硝酸银溶液反应生成银单质和硝酸亚铁，说明铁的金属活动性强于银，能证明金属活动性顺序Zn > Fe> Ag，不符合题意； 故选③； （5）5000t×76%×÷98%=2714.3t。 【变式4-1】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答： (1)下列用品中，主要利用金属导电性的是_______(填字母)。 A．铂金饰品 B．铝壶 C．铜导线 (2)地壳中含量最高的金属元素是 元素，该金属的年产量已经跃居世界第二位。铝比铁活泼，但铝却不易腐蚀，原因是 (用化学方程式表示)。 (3)某钢铁厂每天需消耗4000t含氧化铁87.5%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是 t。 【答案】(1)C (2) 铝/Al (3)2500 【详解】（1）A、铂金饰品利用铂金的稳定性和金属光泽。不符合题意； B、铝壶利用金属的导热性。不符合题意； C、铜导线利用铜的导电性。符合题意； 故选C。 （2）地壳中含量最高的金属元素是铝元素。铝化学性质活泼，常温下和氧气反应在铝表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步反应，所以铝制品具有良好的抗腐蚀性能。化学方程式为。 （3）化学反应前后元素的质量不变，则铁矿石中铁的质量与生铁中铁的质量相等。设生铁的质量为x 4000t×87.5%×（）=98%x x=2500t。 【变式4-2】(23-24九下·天津大学附属中学·开学考)铝、铁、铜是我们生活中常见的金属。 (1)下列生活用品中，主要利用金属具有良好导热性的是______（填序号）。 A．铁锅 B．铜导线 C．铝制易拉罐 (2)铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用方程式表示）。 (3)在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出铁的质量是 t。 (4)有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应，根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是______。 A． XZY B． XYZ C． YZX D． ZYX 【答案】(1)A (2) (3)560 (4)B 【详解】（1）A、铁锅是利用了铁具有导热性，符合题意； B、铜导线是利用了铜的导电性，不符合题意； C、铝制易拉罐是利用了铝具有延展性，不符合题意。 故选A。 （2）铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在常温下易氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。 （3）1000t赤铁矿石含氧化铁的质量为：1000t×80%=800t 设生成的铁的质量为x    x=560t （4）X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应,说明X的活动性比Y、Z强；把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应，说明Y的金属活动性比Z强，根据以上分析，金属的活动性由强到弱的顺序：X>Y>Z，故选B。 【变式4-3】(24-25九下·天津蓟州区第一中学·开学考)金属材料广泛应用于生产生活中。 (1)铝块能制成铝箔是利用了铝的 (导电或延展)性，铝制品耐腐蚀的原因 。 (2)为探究铝、铜的金属活动性顺序，某同学选用了下列药品进行实验，其中可行的是______(填字母)。 A．铝丝、铜丝、氯化镁溶液 B．铝丝、铜丝、硫酸铜溶液 (3)铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 (4)用1600t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 (保留至0.1) 。 【答案】(1) 延展 铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止其进一步被氧化 (2)B (3) (4)933.3t 【详解】（1）铝块能制成铝箔，利用金属铝具有良好的延展性；铝在常温下能与空气中氧气反应，在其表现形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此铝制品耐腐蚀； （2）A、铝丝、铜丝都不与氯化镁溶液反应，说明镁的活动性大于铝、铜，但不能比较铝、铜的金属活动性顺序，故选项不符合题意； B、铝丝能与硫酸铜溶液反应，说明了铝的活动性大于铜，能比较铝、铜的金属活动性顺序，故选项符合题意； 故选：B； （3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：； （4）设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为933.3t。 题型05 实验探究铁生锈的条件 控制变量做对比实验 实验一 实验二 实验三 实验设计 铁钉与空气和水同时接触 铁钉只与煮沸且迅速冷却的蒸馏水接触 铁钉只与干燥的空气接触 实验现象 生锈（水面附近生锈更严重） 不生锈 不生锈 实验分析 对比实验一和实验二，可知铁生锈需要与氧气接触； 对比实验一和实验三，可知铁生锈需要与水接触。 实验结论 铁生锈的条件是：铁与氧气和水同时接触。 备注 （1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气； （2）植物油的作用是隔绝氧气； （3）氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分，保持空气干燥。 【典例5】(24-25九下·天津武清区杨村六中·月考)为了探究铁制品锈蚀的条件。化学小组使用洁净、无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验，实验装置及放置一周后的现象如表。下列说法错误的是 序号 ① ② ③ ④ 实验 放置一周后的现象 无明显变化 无明显变化 铁钉表面出现红色物质 铁钉表面出现的红色物质比③中多 A．①③证明水对铁锈蚀有影响 B．②中植物油的作用是隔绝氧气 C．使用蒸馏水的目的是除去水中的钙、镁离子 D．对比③④证明食盐能加快铁锈蚀 【答案】C 【详解】A、试管①中铁钉只与空气接触，不生锈，试管③中铁与氧气和水接触，生锈，证明水对铁锈蚀有影响，说法正确； B、②中植物油的作用是隔绝氧气，排除氧气的干扰，防止影响实验结果，说法正确； C、将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，不是除去水中的钙、镁离子，说法错误； D、试管③④中变量是氯化钠，其它因素均相同，且试管④中铁生锈的速率快，说明食盐能加快铁的锈蚀，说法正确。 故选C。 【变式5-1】(24-25·天津滨海新区·模拟)大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源。 (1)铝元素的含量居地壳中所有元素的第 位。铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出铝与氧气反应的化学方程式： ； (2)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，其主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，请写出该反应的化学反应方程式 。 (3)如何防止金属腐蚀已成为科学探究和技术领域的重大问题。铁钉生锈的过程中，要证明一定有氧气参加了反应，则下列实验中必须完成的是 。 A．②③ B．①②③ C．①③ D．①② (4)下列有关保护金属资源的措施中，不合理的是 。 A．回收利用废旧金属 B．用导电性最好的银取代铜、铝制作导线 C．有计划、合理地开采金属矿物 D．防止金属腐蚀 【答案】(1) 3/三 (2) (3)D (4)B 【详解】（1）地壳中元素含量由高到低前四位依次为氧、硅、铝、铁，铝元素的含量居地壳中所有元素的第三位； 铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。铝与氧气反应生成氧化铝，化学方程式为； （2）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）铁钉生锈的过程中，要证明一定有氧气参加了反应，必须进行“有氧”“无氧”对照实验，①铁与氧气和水同时接触，生锈；②铁只与水接触，不生锈，二者对比说明铁生锈需要氧气参与； 故选D； （4）A、废旧金属的回收利用，可节约金属资源，是保护金属资源的有效途径之一，故选项合理； B、银是导电性最好的金属，但资源较少、价格太高，不能全面取代铜、铝做导线，故选项不合理； C、有计划、合理地开采金属矿物，可节约金属资源，是保护金属资源的有效途径之一，故选项合理； D、防止金属腐蚀，可节约金属资源，是保护金属资源的有效途径之一，故选项合理； 故选B。 【变式5-2】(23-24·天津南开区·三模) “天津之眼”是世界上唯一一座跨河而建、桥轮合一的摩天轮。 (1)“天津之眼”主要采用钢材制造。钢是铁碳合金，钢的硬度比纯铁 （填“大”或“小”）。 (2)铁可以做成铁板、铁丝，主要是利用了铁的 性。 (3)工业炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式为 。 (4)同学们为探究铁锈蚀的影响因素做了如下实验。下列分析不正确的是 。 实验装置 序号 其它试剂 200s时氧气的体积分数    ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和1.0g食盐 8% A．②③中氧气含量减少表明铁已生锈 B．①②证明水对铁锈蚀有影响 C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 (5)向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入一定质量的铁粉，恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥，固体质量不变，则溶液中与的质量之比为 （填最简比）。 【答案】(1)大 (2)延展 (3) (4)D (5)80∶7 【详解】（1）合金的硬度大于组成的纯金属硬度，钢是铁碳合金，钢的硬度比纯铁大； （2）铁可以做成铁板、铁丝，主要是利用了铁的延展性； （3）一氧化碳与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：； （4）A、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，根据表格数据可知实验②③中含量减少，表明铁已锈蚀，故选项说法正确； B、根据表格数据可知实验①中的氧气含量不变，实验②中的氧气含量减少，对比①②组实验数据可知水为变量，则证明水对铁锈蚀有影响，故选项说法正确； C、对比②③组实验数据可知食盐为变量，实验③中加入1g食盐，氧气消耗的速率加快，则生锈速率加快，可以证明食盐能加快铁锈蚀，故选项说法正确； D、实验①②③中炭粉都不是变量，则无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，故选项说法错误。 故选D。 （5）设H2SO4与CuSO4的质量分别为x、y。 由于铁完全反应且固体质量前后不变，所以， 。 【变式5-3】(24-25九上·天津和平区·期末)化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动： 【探究一】铁生锈的条件 【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。 (1)蒸馏水经过煮沸的目的是 。 【实验2】打开两个止水夹K，通入O2，排出试管中的水(试管底部留少量的水)，如图二所示，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。 (2)通入O2时，应从 端(填“a”或“b”)通入。 (3)兴趣小组根据以上两个实验的现象得出的结论是 。 【探究二】酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 【实验3】将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图三)。从胶头滴管中滴入几滴盐酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 盐酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 30.0 ② 探究盐酸浓度的影响 1.0 20.0 ③ 0.5 3.0 30.0 (资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，盐酸溶液显酸性。) (4)上表中编号②实验中铁粉的质量为 ；编号③试验的实验目的是 。编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 (5)兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 【拓展延伸】 (6)铁锈的主要成分是Fe2O3，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体Fe(OH)3分解产生的，写出Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物的化学方程式 。 (7)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是 。 【答案】(1)排净水中溶解的氧气 (2)a (3)铁生锈需要氧气 (4) 3.0g 碳粉质量对铁生锈的影响 铁生锈消耗氧气，使锥形瓶内压强减小 (5)铁与盐酸反应放热(生成氢气) (6) (7)隔绝水和氧气 【详解】（1）蒸馏水经过了煮沸，目的是除去溶解在水中的氧气； （2）通入O2时，氧气的密度小于水，应从a端通入，将水从b端排出； （3）图一实验中的铁丝只与水接触，没有与氧气接触，铁丝没有发生锈蚀；图二实验中的铁丝即与水接触，也与氧气接触，铁丝生锈；对比说明铁的锈蚀与氧气有关； （4）根据控制变量的方法可知，实验中铁粉的质量应完全相同，为3.0g；对比实验①和实验③可知，变量为碳粉的质量，则编号③试验的实验目的是探究碳粉质量对铁生锈的影响；编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁锈蚀消耗了氧气，锥形瓶内气体减少，压强减小； （5）图四中 0∼t1 时：加入几滴稀盐酸，铁与盐酸反应生成氢气，放出热量，造成装置内的压强增大； （6）Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物，依据质量守恒定律，产物为氧化铁和水，化学方程式为； （7）铁生锈是与氧气、水共同作用的结果，其钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层，可以将铁与氧气、水隔绝，起到防锈的作用。 题型06 金属资源的利用与保护 防止铁生锈 （1）原理：隔绝氧气；隔绝水 （2）方法： ①保持表面的洁净和干燥； ②在铁制品表面覆盖保护膜；如喷漆、涂油、搪瓷、镀锌、浸塑、烤蓝等。 ③制成合金。如不锈钢。 保护金属资源的有效途径： 防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；有计划、合理地开采金属矿物；寻找金属的替代品。 【典例6】(22-23九上·天津和平区·期末)下列关于金属材料的说法错误的是 A．合金的熔点一般高于组成他们的纯金属 B．在铁制品表面刷漆可以防止铁制品腐蚀 C．铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性 D．回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染 【答案】A 【详解】A、合金比组成它的纯金属硬度大、熔点低，所以合金的熔点低于组成它的成分金属，故说法错误； B、在铁制品表面刷漆能使铁与水和氧气隔绝，都可以防止铁制品锈蚀，故说法正确； C、铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性，故说法正确； D、回废旧电池内含有铅、汞等重金属，随意丢弃会造成水土的污染，应该回收，故说法正确 故选A。 【变式6-1】(23-24九上·天津宁河区·期末)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是 A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铁制品应用广泛，铁是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】BD 【详解】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误； B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确； C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法错误； D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。 故选BD。 【变式6-2】(23-24·天津中考·真题)下列有关说法正确的是 A．回收利用废旧电池中铅、汞等，可减少对环境的污染 B．夜间发现燃气泄漏，打开电灯查找漏气点 C．燃气灶火焰呈现黄色，锅底变黑，应调大灶具的进风口 D．炒菜时油锅着火，可用锅盖盖灭，灭火原理是降低油的着火点 【答案】AC 【详解】A、回收利用废旧电池中铅、汞等，可以节约金属资源，减少污染，保护环境，符合题意； B、燃气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火（或电火花），容易发生爆炸，故夜间发现燃气泄漏，不能打开电灯，应先关闭阀门，打开门窗，不符合题意； C、燃气灶火焰呈现黄色，锅底变黑，说明氧气不足，碳不完全燃烧，应调大灶具的进风口，提供充足的氧气，符合题意； D、炒菜时油锅着火，可用锅盖盖灭，灭火原理是隔绝氧气，达到灭火的目的，不符合题意。 故选AC。 【变式6-3】(22-23九上·天津第九十中学·)下列关于金属或合金的说法中，不正确的是 A．合金一般比组成他们的纯金属硬度大、抗腐蚀性强、熔点高 B．铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属都可以防止铁制品锈蚀 C．铝锅上的污垢可以用砂纸或钢丝球打磨 D．回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染 【答案】AC 【详解】A、合金一般比组成他们的纯金属硬度大、抗腐蚀性强、熔点低，此选项错误； B、铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气反应的结果，所以防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气和水蒸气，所以采用的方法是在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属，此选项正确； C、铝在空气中容易与空气中的氧气反应，生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化，所以铝锅上的污垢不可以用砂纸或钢丝球打磨，此选项错误； D、回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染，同时还节约金属资源，此选项正确； 故选AC。 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $