8.3 金属资源的利用和保护（举一反三专项训练，辽宁专用）【上好课】化学新教材人教版九年级下册

课题3 金属资源的利用和保护 题型 01 常见的金属矿物及其成分 题型 02 铁的治炼 题型 03 含杂质的化学方程式计算 题型 04铁生锈条件的探究 题型 05 铁的锈蚀条件与防锈方法 题型 06 保护金属资源的途径 题型01 常见的金属矿物及其成分 1.地球上的金属资源广泛地存在于 和 中，除了 、 等有单质形式存在，金属多以 的形式存在。 2.大多数金属在自然界中是以 形式存在的。 3.一些金属的名称及主要成分 金属矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 【典例1】（24-25九年级下·辽宁抚顺·月考）下列矿石不能用于炼铁的是 A．赤铁矿（主要成分Fe2O3） B．黄铜矿（主要成分CuFe S2） C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．辉铜矿（主要成分Cu2S） 【变式1-1】（24-25九年级上·辽宁锦州·阶段练习）在自然界中以单质形式存在的是 A．金和铜 B．锡和铁 C．铜和银 D．金和银 【变式1-2】（24-25九年级上·辽宁鞍山·期末）五金的原始含义是指金、银、铜、铁、锡五种金属，在古代五金中没有铝的原因是 A．铝的密度小 B．铝元素在地壳含量低 C．铝活泼难制取 D．铝的硬度不高 【变式1-3】（24-25九年级下·辽宁·单元测试）下列有关金属的说法正确的是 A．铝是人类最早利用的金属 B．大多数金属在自然界中以单质形式存在 C．铜是目前世界年产量最高的金属 D．日常使用的金属材料大多数是合金 题型02 铁的治炼 1.炼铁的主要原理是 与 反应。 2.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把赤铁矿石、 和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从 里还原出来。石灰石的主要作用是将矿石中的 转变为炉渣。 【典例2】（25-26九年级上·辽宁沈阳·月考节选）甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图： (1)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是 (用化学方程式表示)，最右侧酒精灯的作用是 。 (2)乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能 。 【变式2-1】（24-25九年级下·辽宁抚顺·阶段练习）《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生产工艺”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．生铁和熟铁都属于金属材料 B．炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3 C．生铁和熟铁的含碳量不同 D．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 【变式2-2】（24-25九年级下·辽宁营口·开学考试节选）实验室模拟炼铁的装置如图1所示，其中CO与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe。除了CO，从左侧通入的物质还可以是___________(填字母)。 A．CO2 B．H2 C．木炭 (2)工业上炼铁高炉的结构如图2所示。 ①高炉中产生CO的主要反应为、化学方程式： 。 ②炼铁时加入的 (填名称)可将铁矿石中的杂质转化为CaSiO3与铁水分离除去。 ③加入的赤铁矿石通常需要粉碎，粉碎的目的是 。 【变式2-3】（25-26九年级上·辽宁锦州·月考）宋代《天工开物》记载用煤冶铁，其原理与现代工业炼铁有相似之处。下列说法正确的是 A．煤直接作为还原剂将铁从矿石中还原出来 B．冶炼过程中，石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅 C．现代高炉炼铁中，焦炭仅用于提供高温 D．炼铁时得到的产物是纯净的铁 题型03 含杂质的化学方程式计算 【典例3】（2025九年级·辽宁·专题练习）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁，时至今日，钢铁仍然是我国使用最多的金属材料，下面是围绕金属铁开展的主题式学习活动，请回答： 主题三：铁的来源及冶炼 铁资源在自然界常以化合物形式存在，若用2000t含氧化铁80%的赤铁矿炼铁，能炼出纯铁的质量是 t。 【变式3-1】（2025九年级·辽宁·专题练习）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 【金属含量的测定】 铜锌合金又称“假黄金”。取40g“假黄金”样品，磨成粉末放入烧杯中，向其中加入100g稀硫酸，恰好完全反应，反应后烧杯中物质的总质量为139.6g，请计算该“假黄金”样品中铜的质量分数是 。 【变式3-2】（2025九年级·辽宁·专题练习）金属的冶炼 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，该反应的化学方程式为 。现将某铁合金（只含铁和碳）8.7g放入盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，得到108.1g溶液，则该样品中碳的质量分数为 （结果精确到0.1%）。 【变式3-3】（24-25九年级上·辽宁·期末）氧气在生产生活中有广泛的应用，制取氧气的方法有多种。 “养鱼增氧剂”的主要成分过氧化钙（CaO2）能与水发生反应：。某同学将40.0g水加入盛有10.0g“养鱼增氧剂”样品的烧杯中，充分反应后，称得剩余物质的质量为48.4g。请计算： (1)生成氧气的质量是 g。 (2)该样品中所含过氧化钙的质量是 g。 题型04 铁生锈条件的探究 【典例4】（25-26九年级上·辽宁鞍山·月考节选）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。小梅对高铁建设中的钢铁锈蚀展开探究。 【探究活动1】铁生锈的条件 设计实验如图“实验1”所示。 (1)观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无变化。说明铁钉锈蚀与 有关。 (2)“实验1”中设计B试管实验的目的是创设 的实验条件。 (3)用自来水重复进行B实验，一段时间后发现铁钉生锈了，可能的原因是 。 (4)“实验1”中的蒸馏水要煮沸，目的是 。 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁锦州·月考节选）某实践小组同学对铁的锈蚀与应用进行探究。 任务一：探锈——涂油防锈的探究 (1)铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。 小组同学设计了图1实验，发现一周内a试管中的铁钉生锈了，一周后b试管中的铁钉也生锈了。 (2)小组同学将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图象如图2所示。由此推测b试管中出现锈蚀的原因是 。 (3)欲使b中铁钉不生锈，写出一种b试管实验的改进设计 。 【变式4-2】（24-25九年级上·辽宁营口·阶段练习节选）生产、生活中会应用广泛到金属材料，科技小组同学对金属以及金属的性质为主题开展项目式学习。 I.探究铁生锈的条件 【查阅资料】 ①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。 ②铁锈的主要成分是。 【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示的三个实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 (1)对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水。 (2)实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象 。 (3)若用该实验来测定空气中氧气的含量，则优点是 。 【变式4-3】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）为了探究铁生锈的条件和影响因素，做了如图所示的实验。依据所学知识分析下列说法中不正确的是 A．试管A、C对比即可得出铁生锈条件 B．B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气 C．试管D、E的生锈速率比C快 D．铁钉浸没在植物油中不易生锈 题型05 铁的锈蚀条件与防锈方法 1.铁钉生锈的过程，实际上是铁与空气中的 、 等发生化学反应的过程。 2.铁与氧气、水等反应生成的铁锈很 ，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以 。 3.防止金属锈蚀的常用方法：①保持金属表面干燥洁净；②涂覆保护层（如刷油漆、镀一层不易生锈的金属）；③改变金属内部结构（如制成合金） 【典例5】（2025·辽宁朝阳·一模）铁是我们最常见的金属。下列有关铁的说法正确的是 A．铁在干燥的空气中不易生锈，说明铁不与氧气反应 B．将铁制品表面镀铬可以防止生锈，因为铬的金属活动性比铁弱 C．铁在潮湿的空气中容易生锈，生成主要成分为FeO的红褐色固体 D．自行车链条涂油防锈，其原理是隔绝了氧气和水 【变式5-1】（2025·辽宁抚顺·模拟预测）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 【变式5-2】（2025·辽宁营口·二模）保护金属资源的措施之一是防止金属腐蚀。下列措施不能防止铁制品生锈的是 A．镀一层耐腐蚀金属 B．存放在潮湿的空气中 C．在表面涂油 D．涂防锈漆 【变式5-3】（2025·辽宁大连·一模）金属材料用途广泛。下列有关金属的说法不正确的是 A．自然界中所有金属都以化合物形式存在 B．将铁制品放在潮湿的空气里易生锈 C．在钢铁表面涂油、刷漆均能防止其生锈 D．合理开采矿物是保护金属资源的途径之一 题型06 保护金属资源的途径 1.地球上金属矿物的储量有限，而且 再生。 2.保护金属资源的途径：①防止 ；②回收利用 金属；③有计划、 地开采金属矿物。 【典例6】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）诸葛亮草船借箭后，箭头如果未使用，会逐渐生锈。关于金属重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的。下列不符合金属资源保护的有效途径是 A．回收利用废旧金属 B．寻找、研制金属的代用品 C．大力开采矿物资源 D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀 【变式6-1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）我国矿物资源丰富。下列能保护金属资源的是 A．矿物资源无限可以任意开采 B．将废钢铁回收冶炼成钢 C．废金属不需要回收利用 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 【变式6-2】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图，下列说法错误的是 A．铁矿石冶炼成铁的主要原理：在高温下，用还原剂将铁从铁矿石中还原出来 B．生铁只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品 C．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染 D．目前我国钢铁年产量全球第一，但一些特种钢仍需进口 【变式6-3】（24-25九年级上·辽宁铁岭·期末）可持续发展战略的重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径是 A．合理开采矿物资源，回收利用废旧金属 B．寻找、研制金属的代用品 C．有矿物就开采，并加快开采进度 D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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 金属资源的利用和保护 题型 01 常见的金属矿物及其成分 题型 02 铁的治炼 题型 03 含杂质的化学方程式计算 题型 04铁生锈条件的探究 题型 05 铁的锈蚀条件与防锈方法 题型 06 保护金属资源的途径 题型01 常见的金属矿物及其成分 1.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，金属多以化合物的形式存在。 2.大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。 3.一些金属的名称及主要成分 金属矿物 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 【典例1】（24-25九年级下·辽宁抚顺·月考）下列矿石不能用于炼铁的是 A．赤铁矿（主要成分Fe2O3） B．黄铜矿（主要成分CuFe S2） C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．辉铜矿（主要成分Cu2S） 【答案】D 【详解】A、赤铁矿（主要成分Fe2O3）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； B、黄铜矿（主要成分CuFeS2）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； C、菱铁矿（主要成分FeCO3）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； D、辉铜矿（主要成分Cu2S）中不含有铁元素，不可用于炼铁，符合题意； 故选：D。 【变式1-1】（24-25九年级上·辽宁锦州·阶段练习）在自然界中以单质形式存在的是 A．金和铜 B．锡和铁 C．铜和银 D．金和银 【答案】D 【详解】自然界中的金属除极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在，故选D。 【变式1-2】（24-25九年级上·辽宁鞍山·期末）五金的原始含义是指金、银、铜、铁、锡五种金属，在古代五金中没有铝的原因是 A．铝的密度小 B．铝元素在地壳含量低 C．铝活泼难制取 D．铝的硬度不高 【答案】C 【详解】虽然铝是地壳中含量最多的金属元素，但由于铝的化学性质活泼，所以在古代很难制取，与铝的密度、硬度无关，故选C。 【变式1-3】（24-25九年级下·辽宁·单元测试）下列有关金属的说法正确的是 A．铝是人类最早利用的金属 B．大多数金属在自然界中以单质形式存在 C．铜是目前世界年产量最高的金属 D．日常使用的金属材料大多数是合金 【答案】D 【详解】A、人类最早使用的金属为铜，该选项说法不正确； B、自然界中，大多数金属以化合物形式存在，只有极少量的金属（如金、银等）以单质形式存在，该选项说法不正确； C、目前年产量最高的金属为铁，该选项说法不正确； D、日常使用的金属材料大多数都是合金，该选项说法正确。 故选D。 题型02 铁的治炼 1.炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应。 2.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 【典例2】（25-26九年级上·辽宁沈阳·月考节选）甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图： (1)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是 (用化学方程式表示)，最右侧酒精灯的作用是 。 (2)乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能 。 【答案】(1) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 除去尾气中有毒的一氧化碳，防止污染空气 (2)获得一氧化碳 【详解】（1）甲图实验室还原氧化铁的主要原理是氧化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；一氧化碳具有毒性和可燃性，所以最右侧酒精灯的作用是除去尾气中有毒的一氧化碳，防止污染空气； （2）碳和碳燃烧生成的二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，所以乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能获得还原剂一氧化碳； 【变式2-1】（24-25九年级下·辽宁抚顺·阶段练习）《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生产工艺”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．生铁和熟铁都属于金属材料 B．炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3 C．生铁和熟铁的含碳量不同 D．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 【答案】D 【详解】A、生铁和熟铁都属于金属材料，故选项说法正确； B、炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故选项说法正确； C、生铁和熟铁的区别是含碳量，熟铁的含碳量更低，故选项说法正确； D、生铁和熟铁的区别是含碳量，熟铁的含碳量更低，生铁中通入氧气的主要目的是与碳反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，故选项说法错误。 故选：D。 【变式2-2】（24-25九年级下·辽宁营口·开学考试节选）实验室模拟炼铁的装置如图1所示，其中CO与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe。除了CO，从左侧通入的物质还可以是___________(填字母)。 A．CO2 B．H2 C．木炭 (2)工业上炼铁高炉的结构如图2所示。 ①高炉中产生CO的主要反应为、化学方程式： 。 ②炼铁时加入的 (填名称)可将铁矿石中的杂质转化为CaSiO3与铁水分离除去。 ③加入的赤铁矿石通常需要粉碎，粉碎的目的是 。 【答案】(1)B (2) 石灰石 增大接触面积，使反应更充分 【详解】（1）A、二氧化碳不能与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe，故错误； B、氢气能与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe，故正确； C、木炭能与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe，但木炭是固体，故错误； 故选B。 （2）①高炉中产生CO的主要反应为焦炭与氧气反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，故反应的另一个化学方程式为； ②炼铁时加入的石灰石可将铁矿石中的杂质转化为CaSiO3与铁水分离除去； ③为了增大接触面积，使反应更充分，加入的赤铁矿石通常需要粉碎； 【变式2-3】（25-26九年级上·辽宁锦州·月考）宋代《天工开物》记载用煤冶铁，其原理与现代工业炼铁有相似之处。下列说法正确的是 A．煤直接作为还原剂将铁从矿石中还原出来 B．冶炼过程中，石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅 C．现代高炉炼铁中，焦炭仅用于提供高温 D．炼铁时得到的产物是纯净的铁 【答案】B 【详解】A、煤的主要成分是碳，在高温下会与氧气反应生成一氧化碳（CO），而CO才是主要的还原剂，将铁矿石（如Fe2O3）还原为铁。选项错误； B、石灰石（主要成分CaCO3）在高温下分解为生石灰（CaO），CaO与铁矿石中的SiO2反应生成炉渣（CaSiO3），从而除去杂质。选项正确； C、焦炭的作用包括： 作为燃料提供高温； 通过反应生成CO，作为还原剂。选项错误； D、高炉炼铁得到的是生铁，含有碳（约2-4.3%）及其他杂质（如硅、锰等），并非纯铁。 选项错误； 故选B。 题型03 含杂质的化学方程式计算 【典例3】（2025九年级·辽宁·专题练习）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁，时至今日，钢铁仍然是我国使用最多的金属材料，下面是围绕金属铁开展的主题式学习活动，请回答： 主题三：铁的来源及冶炼 铁资源在自然界常以化合物形式存在，若用2000t含氧化铁80%的赤铁矿炼铁，能炼出纯铁的质量是 t。 【答案】1120 【详解】解：设能炼出纯铁的质量为x    x=1120t 答：能炼出纯铁的质量是1120t。 【变式3-1】（2025九年级·辽宁·专题练习）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 【金属含量的测定】 铜锌合金又称“假黄金”。取40g“假黄金”样品，磨成粉末放入烧杯中，向其中加入100g稀硫酸，恰好完全反应，反应后烧杯中物质的总质量为139.6g，请计算该“假黄金”样品中铜的质量分数是 。 【答案】67.5% 解：根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氢气的质量为40g+100g-139.6g=0.4g；设该“假黄金”样品中锌的质量为x， 则该“假黄金”样品中铜的质量分数为； 答：该“假黄金”样品中铜的质量分数是67.5%。 【变式3-2】（2025九年级·辽宁·专题练习）金属的冶炼 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，该反应的化学方程式为 。现将某铁合金（只含铁和碳）8.7g放入盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，得到108.1g溶液，则该样品中碳的质量分数为 （结果精确到0.1%）。 【答案】 设：样品中碳的质量为x，则铁的质量为，生成氢气的质量为 解得， 碳的质量分数=； 答：该样品中碳的质量分数为。 【变式3-3】（24-25九年级上·辽宁·期末）氧气在生产生活中有广泛的应用，制取氧气的方法有多种。 “养鱼增氧剂”的主要成分过氧化钙（CaO2）能与水发生反应：。某同学将40.0g水加入盛有10.0g“养鱼增氧剂”样品的烧杯中，充分反应后，称得剩余物质的质量为48.4g。请计算： (1)生成氧气的质量是 g。 (2)该样品中所含过氧化钙的质量是 g。 【答案】(1)1.6 (2)解：设该样品中所含过氧化钙的质量是x， x=7.2g 答：该样品中所含过氧化钙的质量是7.2g。 【详解】（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：。 （2）根据（1）的结果，生成氧气的质量为1.6g，据此可通过化学方程式计算出该样品中所含过氧化钙的质量，详见答案。 题型04 铁生锈条件的探究 【典例4】（25-26九年级上·辽宁鞍山·月考节选）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。小梅对高铁建设中的钢铁锈蚀展开探究。 【探究活动1】铁生锈的条件 设计实验如图“实验1”所示。 (1)观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无变化。说明铁钉锈蚀与 有关。 (2)“实验1”中设计B试管实验的目的是创设 的实验条件。 (3)用自来水重复进行B实验，一段时间后发现铁钉生锈了，可能的原因是 。 (4)“实验1”中的蒸馏水要煮沸，目的是 。 【答案】(1)氧气和水 (2)有水无氧气 (3)自来水中溶有氧气 (4)除去水中溶解的氧气 【详解】（1）观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无变化，通过对比可知铁钉锈蚀与氧气和水有关。 （2）由图可知，B试管实验的目的是创设有水无氧气的实验条件。 （3）B试管实验应是有水无氧气的条件，但铁钉生锈了说明自来水中溶解了部分氧气。 （4）蒸馏水要煮沸是要除去水中溶解的氧气。 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁锦州·月考节选）某实践小组同学对铁的锈蚀与应用进行探究。 任务一：探锈——涂油防锈的探究 (1)铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。 小组同学设计了图1实验，发现一周内a试管中的铁钉生锈了，一周后b试管中的铁钉也生锈了。 (2)小组同学将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图象如图2所示。由此推测b试管中出现锈蚀的原因是 。 (3)欲使b中铁钉不生锈，写出一种b试管实验的改进设计 。 【答案】(1)水和氧气(或和、水蒸气和氧气) (2)空气中的氧气溶解到了水中 (3)将植物油加满试管并塞紧胶塞(合理即可) 【详解】（1）铁生锈实际上是铁跟空气中氧气和水等物质发生了一系列的化学反应； （2）由图2可知，溶解氧的含量逐渐升高，说明b试管虽然用植物油进行了液封，但是空气中的氧气能慢慢溶解到水中，所以铁钉仍然会因为接触了水和氧气而生锈，故填：空气中的氧气溶解到了水中； （3）欲使b中铁钉不生锈，需要彻底隔绝空气，可以将植物油加满试管并塞紧胶塞，故填：将植物油加满试管并塞紧胶塞。 【变式4-2】（24-25九年级上·辽宁营口·阶段练习节选）生产、生活中会应用广泛到金属材料，科技小组同学对金属以及金属的性质为主题开展项目式学习。 I.探究铁生锈的条件 【查阅资料】 ①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。 ②铁锈的主要成分是。 【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示的三个实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 (1)对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水。 (2)实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象 。 (3)若用该实验来测定空气中氧气的含量，则优点是 。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ (2)右边液面下降，左边液面上升到1刻度处 (3)实验结果更准确 【详解】（1）实验Ⅰ中铁丝与氧气、水同时接触，铁丝生锈，实验Ⅱ中铁丝只与氧气接触，铁丝不生锈，则对比实验Ⅰ、Ⅱ，可以得出铁生锈需要水； （2）铁生锈需要消耗氧气，空气中氧气约占总体积的五分之一，则实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象为右边液面下降，左边液面上升到1刻度处； （3）图示装置密闭，铁丝生锈消耗氧气，若用该实验来测定空气中氧气的含量，优点是实验结果更准确。 【变式4-3】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）为了探究铁生锈的条件和影响因素，做了如图所示的实验。依据所学知识分析下列说法中不正确的是 A．试管A、C对比即可得出铁生锈条件 B．B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气 C．试管D、E的生锈速率比C快 D．铁钉浸没在植物油中不易生锈 【答案】A 【详解】A、A只与氧气接触，不生锈，C与氧气和水同时接触，会生锈，由A、C对比，只能得出铁生锈与水有关，不能探究铁生锈需要氧气，故A错误； B、气体的溶解度随温度升高而减小，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，故B正确； C、C与氧气和水同时接触，会生锈，D表面沾有盐酸，E在食盐水中，盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀，则可观察到试管D、E的生锈速率比C快，故C正确； D、铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀，铁钉浸没在植物油中没有与氧气和水接触，不易生锈，故D正确； 故选：A。 题型05 铁的锈蚀条件与防锈方法 1.铁钉生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。 2.铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 3.防止金属锈蚀的常用方法：①保持金属表面干燥洁净；②涂覆保护层（如刷油漆、镀一层不易生锈的金属）；③改变金属内部结构（如制成合金） 【典例5】（2025·辽宁朝阳·一模）铁是我们最常见的金属。下列有关铁的说法正确的是 A．铁在干燥的空气中不易生锈，说明铁不与氧气反应 B．将铁制品表面镀铬可以防止生锈，因为铬的金属活动性比铁弱 C．铁在潮湿的空气中容易生锈，生成主要成分为FeO的红褐色固体 D．自行车链条涂油防锈，其原理是隔绝了氧气和水 【答案】D 【详解】A、铁在干燥空气中不易生锈，是因为生锈需要水和氧气同时存在，缺少水时反应缓慢。但铁在常温下能与氧气反应生成氧化铁（如铁粉在空气中缓慢氧化），错误； B、镀铬防锈的原理是铬在表面形成致密的氧化层，隔绝氧气和水，从而保护铁，与活动性无关，错误； C、铁在潮湿空气中生锈，生成铁锈的主要成分是三氧化二铁（Fe2O3），颜色为红棕色，错误； D、涂油后，油膜覆盖在铁表面，隔绝了氧气和水，从而阻止生锈反应。正确。 故选D。 【变式5-1】（2025·辽宁抚顺·模拟预测）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。 【变式5-2】（2025·辽宁营口·二模）保护金属资源的措施之一是防止金属腐蚀。下列措施不能防止铁制品生锈的是 A．镀一层耐腐蚀金属 B．存放在潮湿的空气中 C．在表面涂油 D．涂防锈漆 【答案】B 【详解】铁生锈的条件是同时接触氧气和水。防止生锈需隔绝两者之一或全部。 A、 镀耐腐蚀金属（如镀锌）可隔绝氧气和水，有效防锈，不符合题意； B、潮湿空气中铁接触水和氧气，加速生锈，无法防锈，符合题意； C、涂油隔绝氧气和水，有效防锈，不符合题意； D、涂防锈漆形成保护层，隔绝氧气和水，有效防锈，不符合题意。 故选B。 【变式5-3】（2025·辽宁大连·一模）金属材料用途广泛。下列有关金属的说法不正确的是 A．自然界中所有金属都以化合物形式存在 B．将铁制品放在潮湿的空气里易生锈 C．在钢铁表面涂油、刷漆均能防止其生锈 D．合理开采矿物是保护金属资源的途径之一 【答案】A 【详解】A、并不是自然界中所有金属都以化合物形式存在，少数不活泼金属以单质形式存在，如金、银等，故错误； B、铁在与氧气、水接触时会发生锈蚀，因此铁在潮湿的环境中容易生锈，故正确； C、在钢铁表面涂油、刷漆，可以隔绝钢铁与氧气、水的接触，达到防锈目的，故正确； D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故正确； 故选：A。 题型06 保护金属资源的途径 1.地球上金属矿物的储量有限，而且不能再生。 2.保护金属资源的途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理地开采金属矿物。 【典例6】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）诸葛亮草船借箭后，箭头如果未使用，会逐渐生锈。关于金属重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的。下列不符合金属资源保护的有效途径是 A．回收利用废旧金属 B．寻找、研制金属的代用品 C．大力开采矿物资源 D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀 【答案】C 【详解】A、回收利用废旧金属，可重新加工制成新的金属制品，既节约了金属资源，又减少了对环境的污染，是金属资源保护的有效途径，不符合题意。 B、寻找、研制金属的代用品，可减少对金属资源的依赖，从而保护金属资源，是金属资源保护的有效途径，不符合题意。 C、大力开采矿物资源，会使矿产资源加速枯竭，不符合金属资源保护的理念，不是金属资源保护的有效途径。应该有计划、合理地开采矿物资源，符合题意。 D、对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀，可延长金属制品的使用寿命，间接保护了金属资源，是金属资源保护有效途径，不符合题意。 故选C。 【变式6-1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）我国矿物资源丰富。下列能保护金属资源的是 A．矿物资源无限可以任意开采 B．将废钢铁回收冶炼成钢 C．废金属不需要回收利用 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 【答案】B 【知识点】废弃金属对环境的影响及回收、金属资源现状及保护措施、钢铁的锈蚀、金属的防锈措施 【详解】A、矿物资源是不可再生的有限资源，不能任意开采，此做法会浪费金属资源，错误。 B、将废钢铁回收冶炼成钢，属于 “回收利用废旧金属”，是保护金属资源的有效措施，正确。 C、废金属回收利用可减少资源浪费，“不需要回收” 的做法会损耗金属资源，错误。 D、铁钉置于潮湿空气中会生锈（金属腐蚀），会造成金属资源损耗，错误。 故选：B。 【变式6-2】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图，下列说法错误的是 A．铁矿石冶炼成铁的主要原理：在高温下，用还原剂将铁从铁矿石中还原出来 B．生铁只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品 C．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染 D．目前我国钢铁年产量全球第一，但一些特种钢仍需进口 【答案】B 【详解】 A、铁矿石冶炼成铁的主要原理是：在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来，故正确； B、生铁并不是只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品。‌生铁和钢都是铁与碳的合金，但它们的含碳量不同。生铁的含碳量在2%-4.3%之间，而钢的含碳量则在0.03%-2%之间。生铁可以通过降低含碳量变成钢，但生铁本身也可以直接用于制造各种铁制品，故错误； C.、废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染，同时还能够节约能源，故正确； D、我国目前生产的特种钢材种类相对较为单一，因此需要进口来满足市场的需求。此外，我国的钢铁行业与国际市场的需求和价格存在较大的波动性，这也是需要进口特种钢的原因之一，故正确； 故选 B。 【变式6-3】（24-25九年级上·辽宁铁岭·期末）可持续发展战略的重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径是 A．合理开采矿物资源，回收利用废旧金属 B．寻找、研制金属的代用品 C．有矿物就开采，并加快开采进度 D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀 【答案】C 【详解】A、有计划的合理开采矿物避免资源的浪费，回收利用废旧金属既减少了金属对环境的污染，又可以节约金属资源，故A正确； B、寻找、研制金属的代用品，减少金属资源的使用，有利于保护金属资源，故B正确； C、要有计划合理的开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益，故C错误； D、现在世界上每年因腐蚀而浪费的金属占到了年产量的20%—40%，防止金属腐蚀可以保护金属资源，故D正确。 故选：C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $