8.3金属资源的利用和保护同步训练--2025-2026学年九年级化学人教版下册

**基本信息** 围绕金属资源利用与保护，融合传统工艺（如“省油灯”）、现代科技（氢基竖炉炼铁）及实验探究，覆盖铁生锈条件、金属冶炼等核心知识，注重科学探究与实践能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/20|铁生锈条件、防锈措施|结合生活实例（未擦干铁锅生锈）考查基础化学观念| |填空题|1/8|铜生锈条件、成分转化|以传统“绿青”物质为情境，体现文化传承与物质转化思想| |流程题|1/8|氢基竖炉炼铁工艺|关联科技前沿，考查铁的冶炼及绿色转型，培养科学态度与责任| |实验题|2/20|CO还原金属氧化物、CO₂性质|强调实验操作（尾气处理）与计算，落实科学探究与实践| |探究题|2/20|铁生锈条件及影响因素|通过对比实验（不同环境中铁钉锈蚀）培养科学思维与证据推理能力|

8.3 金属资源的利用和保护 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1.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 2.文物出土后，暴露在空气中，其被氧化、锈蚀等过程会加速。可用作保护气以延缓氧化、锈蚀速度的是(    ) A. B. C. D. 3.下列措施中，不能防止钢铁生锈的是 A. 在钢铁表面涂油 B. 在钢铁表面刷漆 C. 制造耐腐蚀的合金如不锈钢 D. 把钢铁存放在潮湿的空气中 4.下列关于铁生锈的说法正确的是 A. 涂油、刷漆能有效防止铁生锈 B. 铁锈的主要成分是 C. 铁生锈只与氧气有关 D. 铁生锈属于缓慢氧化，不放出热量 5.古代的一些创意制作蕴含化学哲理也体现了劳动人民的智慧。诗人陆游的笔记记载有“书灯勿用铜盏，蜀中有夹瓷盏-----可省油之半”。陆游笔记中记载的“省油灯”的构造示意图如图所示。下列说法不正确的是 A. 勿用铜盏的原因是温度较高时铜易被氧化而锈蚀 B. 夹层加水可使油温降低，减少油的挥发而省油 C. 油燃烧后生成水和二氧化碳，说明油的成分中含有碳氢氧元素 D. 适当减短炷芯长度可避免火焰上部黑烟的产生 6.如图为探究铁锈蚀条件的实验装置夹持装置已略去，开始实验分钟后出现明显现象。下列说法错误的是。 A. 铁锈的主要成分是 B. 该实验能够说明铁生锈与水、氧气有关 C. 左边铁丝生锈、右边铁丝不生锈，证明铁生锈与水有关 D. 实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是提供了充足的氧气 7.要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，则如图所示实验中必须完成的是 A. B. C. D. 8.下列有关金属的实验，不能达到实验目的的是 A. 探究合金及其成分金属的熔点高低 B. 验证质量守恒定律 C. 测定空气中氧气的含量 D. 探究铁钉生锈需要水 9.某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验点燃操作已略去。下列说法错误的是  A. 对比可知：水是铁丝生锈的条件之一 B. 对比可知：氧气是铁丝生锈的条件之一 C. 对比可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一 D. 对比可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧 10.还原氧化铁的实验如图所示，有关说法正确的是 (    ) A. 玻璃管处固体由黑色变为红色 B. 澄清石灰水的作用是检验 C. 此实验能说明具有氧化性 D. 可用水吸收尾气中的 二、填空题：本大题共1小题，共8分。 11.中国传统五色“黄、青、白、赤、黑”，带火“色彩新潮流”。同学以“青”为线构建铜及其化合物的知识图，请根据如图回答。 “绿青”主要成分为，也可表示为。 要实现“丹青”到“绿青”转变，铜需要与氧气、水和          同时接触。 和比值是          。 “玄青”可以转变为“曾青”，写出其转变的化学方程式          。 三、流程题：本大题共1小题，共8分。 12.我国钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁图甲的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图乙。 赤铁矿石主要成分中铁元素的化合价为____________。 炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成而不是的原因是____________。 氢基竖炉炼铁工艺中“还原反应室”发生的两个还原氧化铁的化学方程式分别为和________________________________________________________________________ 图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：，消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得的质量比为__________________________________________。 用炼铁的过程中，____________填“可能”或“不可能”生成，请从元素含量的角度说明理由______________________________________________________________________________________________ 与高炉炼铁相比，氢基竖炉炼铁的优点是________________________________________________________________________________________ 四、实验题：本大题共2小题，共20分。 13.化学兴趣小组用还原氧化铁或氧化铜的方法，获取金属铁或铜。 按图甲所示装好药品、连好装置；实验开始应先____________，目的是____________。 用化学方程式表示，实验中处理尾气的一种方法：____________。 用图乙装置完成还原氧化铜的实验，下列叙述正确的是___________填字母。 A.实验结束时，先停止通入，后停止加热 B.处黑色粉末逐渐变红，处澄清石灰水变浑浊 C.若通入一氧化碳，可以炼出金属铜 工业上用含氧化铁的赤铁矿石炼铁，所得生铁中最多含铁多少吨？写出计算过程 14.小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制取和性质固定装置未画出，图中、为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，、为含有紫色石蕊的干燥棉花。 最左侧试管内可观察到的现象是 ______，发生反应的化学方程式为 ______。 右侧玻璃管内观察到、、、四处中 ______处棉花先变 ______色，说明二氧化碳具有的物理性质是 ______，化学性质是 ______用化学方程式表示。 五、探究题：本大题共2小题，共20分。 15.为探究钢铁生锈的条件，请认真分析如图并参与探究。 【观察与问题】铁在什么条件下易生锈？ 【假设与预测】 铁在          的空气中易生锈。 【实验与事实】实验过程如图所示。 在第一支试管中放入一根铁钉，注入蒸馏水，使铁钉的一半浸入水中，另一半暴露在空气中，如图所示。在第二支试管中放入一根铁钉，注入刚煮沸过的蒸馏水，浸没铁钉，并在水面上覆盖一些植物油，如图所示。将第三支试管用酒精灯烘干后，放入一根铁钉，用胶塞塞紧试管口，如图所示。几天后发现，只有试管          填“”、“”或“”中的铁钉生锈了。 【解释与结论】 铁在          和          同时存在时易生锈。铁锈的主要成分是          。 【表达与交流】 将试管中的蒸馏水煮沸并覆盖一层植物油，这么做是为了避免铁钉与          接触；将试管烘干并加塞的目的是防止铁钉与          接触。 【拓展与迁移】 铁一旦生锈，生成疏松多孔的铁锈附在铁件上，会          填“加快”或“减慢”铁的生锈速率。 当铁接触酸或盐溶液时，生锈速率会          填“加快”或“减慢”。 防止铁生锈的方法有：要保持铁制品表面的洁净与          ；在铁制品表面覆盖保护膜，如          填一种；可将铁制品制成不锈钢等。 16.铁的冶炼与保护是科学研究的重要课题。 Ⅰ铁的冶炼： 矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 主要成分 选用________填矿石名称炼铁会产生形成酸雨的有害气体，需要进行尾气处理。 高温条件下，与磁铁矿炼铁的化学方程式为________。 Ⅱ铁钉生锈条件的探究：取洁净无锈的铁钉分别进行下列实验，结果如下。 编号 实验装置 实验内容 数据图 一周后的现象 铁钉放在干燥空气中 无明显变化 铁钉放在煮沸后冷却的水中，并油封 无明显变化 铁钉半接触水，半接触空气 铁钉生锈 铁钉半接触的溶液，半接触空气 铁钉锈蚀严重 ________ ________ 对比实验________填编号可知，铁钉需要在有氧气和水的环境中才会生锈。 对比实验和，可以得出的结论是________。 利用传感器测定实验中集气瓶内的温度变化，发现温度升高。若用传感器测定实验中的压强变化，请预测该实验压强可能的变化趋势，并说明理由：________。 若要继续探究溶液的浓度对铁生锈速率的影响，需要补充实验，请将其实验内容补充完整：________。 Ⅲ铁器文物的保护 某出土铁器表面有等锈蚀物，可通过脱氯、还原、形成保护层来修复，其原理是： 该铁器经修复后形成的保护层是________填“致密”或“疏松”的。 “脱氯”时反应生成两种化合物，该反应的化学方程式为________。 答案和解析 1.【答案】  2.【答案】  【解析】文物出土后锈蚀与空气中的氧气、水、二氧化碳等有关，氮气的化学性质不活泼，可以做保护气，延缓氧化、锈蚀的速度，故选择。 3.【答案】  【解析】铁生锈的条件是铁与氧气、水蒸气同时接触，防锈原理为破坏生锈条件，即隔绝氧气水，或改变金属内部结构。 A. 涂油可隔绝钢铁与氧气、水的接触，能防止生锈，不符合题意。 B. 刷漆可隔绝钢铁与氧气、水接触，能防止生锈，不符合题意。 C. 制成耐腐蚀的合金，改变了钢铁的内部结构，增强了抗腐蚀性，能防止生锈，不符合题意。 D. 潮湿空气中含有充足的水蒸气和氧气，满足钢铁生锈的条件，会加快钢铁生锈，不能防止生锈，符合题意。 4.【答案】  【解析】A、涂油、刷漆可以在铁制品表面形成一层保护膜，隔绝空气中的氧气和水，从而有效防止铁生锈，正确。 B、铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，而不是，错误。 C、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，并非只与氧气有关，错误。 D、铁生锈属于缓慢氧化，缓慢氧化的过程会放出热量，只是热量释放得比较缓慢，不易察觉，错误。    故选A。 5.【答案】  【解析】A.铜在加热条件下能与空气中氧气反应生成氧化铜，所以勿用铜盏的原因是温度较高时铜易被氧化而锈蚀，故正确； B.夹层加水可使油温降低，减少油的挥发而省油，故正确； C.油燃烧后生成水和二氧化碳，说明油的成分中含有碳氢元素，可能有氧元素，故错误； D.适当减短炷芯长度可避免火焰上部黑烟的产生，故正确。 故选C。 6.【答案】  【解析】铁锈的主要成分是， A正确；图中实验，溶液在的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而形管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以形管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此该实验能够说明铁生锈与水有关，无法说明铁生锈与氧气有关，B错误，C正确；铁生锈是铁与氧气、水等发生化学反应的过程，而溶液在的催化作用下产生大量氧气，所以图中实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是提供了充足的氧气，使反应速率加快， D正确。 7.【答案】  【解析】【分析】 本题考查铁钉生锈的条件探究。 【解答】 要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，中铁钉生锈，中缺少氧气，不生锈，所以实验证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加，故选A。 8.【答案】  【解析】A.图中实验，根据熔化的先后顺序，可探究合金及其成分金属的熔点高低，故选项实验设计能达到实验目的； B.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，能用于验证质量守恒定律，故选项实验设计能达到实验目的； C.图中实验，铜粉在加热的条件下与空气中的氧气反应生成黑色的固体氧化铜，铜粉不与空气中的其他成分发生反应，能用于测定空气中氧气含量，故选项实验设计能达到实验目的； D.第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管中的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件是与氧气充分接触，而不能探究铁钉生锈需要水，故选项实验设计不能达到实验目的。 9.【答案】  【解析】解析：根据铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果；燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、氧气或空气、温度要达到着火点；进行分析判断。 本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、燃烧的条件、灵活运用控制变量法是正确解答本题的关键。 A、对比可知，中铁丝不生锈，中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。 B、对比可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。 C、对比可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。 D、对比可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。 故选：。 10.【答案】  【解析】解：一氧化碳与氧化铁红棕色高温下反应得到铁黑色和二氧化碳，因此玻璃管处固体由红棕色变为黑色，故错误； B.二氧化碳与氢氧化钙反应得到白色沉淀，因此澄清石灰水的作用是检验反应产生的气体，故正确； C.一氧化碳与氧化铁红棕色高温下反应得到铁黑色和二氧化碳，该反应中，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，发生氧化反应，做还原剂，具有还原性，故错误； D.一氧化碳不溶于水，与水也不反应，因此不能用水吸收尾气中的，故错误；  故选：。 一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳有毒，尾气需要处理，据以上分析解答。 本题难度不大，通过一氧化碳还原氧化铁实验考查常见物质的性质，培养了学生分析问题和整合知识的能力。 11.【答案】二氧化碳   【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，碱式碳酸铜含碳元素，因此铜生锈除氧气、水外，还需要接触含碳的。 将  展开与  对比：铜原子总数满足  ，氢氧根总数满足  ，解得  ，因此比值为。 玄青是氧化铜，曾青是硫酸铜溶液，氧化铜和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铜和水，对应反应方程式为  。 12.【答案】 进风口氧气充足，碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳 ： 可能， 中铁元素含量比中高或中氧元素含量比中低 碳排放更低合理即可  【解析】在化合物中，氧元素的化合价为。设铁元素的化合价为，根据化合物中正负化合价代数和为零的原则，可得，解得。 炼铁高炉进风口鼓入的是热空气，热空气中的氧气充足，碳与充足的氧气在高温条件下反应生成二氧化碳，所以主要生成二氧化碳，而不是一氧化碳。 氢基竖炉炼铁工艺中“还原反应室”发生的两个还原氧化铁的反应是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氢气与氧化铁载高温下反应生成铁和水，氢气元氧化铁反应的方程式为：。 甲烷和水反应制取氢气的化学方程式为                         焦炭和水反应制取氢气的化学方程式为              根据化学方程式可知，消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得的质量比为。 用炼铁的过程中，铁元素的化合价降低，而中氧元素含量比中低，因此冶炼过程中可能会生成四氧化三铁； 与高炉炼铁相比，氢基竖炉炼铁的优点是碳排放更低，对空气污染小等。 13.【答案】     通一氧化碳气体排出装置内空气     防止高温一氧化碳发生爆炸   解：设所得生铁中最多含铁的质量为 答：所得生铁中最多含铁。   【解析】装好药品、连好装置；实验开始应先通一氧化碳气体，排出装置内空气，目的是防止高温一氧化碳发生爆炸。 一氧化碳还原氧化铁实验，尾气是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，可转化成无毒的二氧化碳气体，该反应化学方程式：  。 、实验结束时，先停止加热，后停止通一氧化碳，防止铜被氧化，石灰水倒流入炽热的硬质玻璃管，使玻璃管破裂，说法错误； 、处黑色粉末逐渐变红，处澄清石灰水变浑浊，说法正确； 、设通入一氧化碳，理论上生成铜的质量为  若通入一氧化碳，理论上可以炼出金属铜，但是加热前需要通入一氧化碳排出装置内空气，防止发生爆炸，反应完全后还需继续通入一氧化碳，防止铜被氧化，通入一氧化碳，不能炼出金属铜，说法错误； 答案：。 14.【答案】澄清石灰水变浑浊；；   ；红；密度比空气大；  【解析】大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应会生成氯化钙、水和二氧化碳。在最左侧试管内，澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，化学方程式为：；碳酸钙沉淀是白色的，所以可观察到澄清石灰水变浑浊。故答案为：澄清石灰水变浑浊；； 二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为；碳酸能使紫色石蕊试液变红。、为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，、为含有紫色石蕊的干燥棉花，因为二氧化碳的密度比空气大，所以右侧玻璃管内处棉花先接触到二氧化碳与水反应生成的碳酸，处棉花先变红。说明二氧化碳具有的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，化学性质是二氧化碳能与水反应生成碳酸，故答案为：；红；密度比空气大；。 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水； 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳的密度比空气大。 通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力，会根据实验现象做出正确的判断和分析。 15.【答案】潮湿 氧气空气 水 氧化铁  氧气空气 水蒸气水 加快 加快 干燥 刷漆合理即可   【解析】根据生活经验与实验假设，铁在潮湿的空气中更易生锈； 试管：铁钉同时接触水和空气氧气，满足铁生锈的条件，会生锈； 试管：煮沸蒸馏水除去水中溶解的氧气，植物油隔绝空气，铁钉只接触水，不生锈；试管：试管内为干燥空气，铁钉只接触氧气、不接触水，不生锈； 铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果； 铁锈的主要成分为氧化铁，结构疏松多孔； 煮沸蒸馏水可除去水中溶解的氧气，植物油可隔绝空气，目的是让铁钉不接触氧气； 烘干试管并加塞，可隔绝空气中的水蒸气，让铁钉不接触水； 铁锈疏松多孔，会吸附空气中的水和氧气，反而加快内部铁的锈蚀速率； 酸、盐溶液会破坏铁的表面保护膜，加速铁的电化学腐蚀，使生锈速率加快； 防止铁生锈的原理是隔绝氧气或水；保持表面洁净干燥、覆盖保护膜如刷漆、电镀、涂油等、制成合金都是常见的防锈方法。 16.【答案】Ⅰ黄铁矿； ； Ⅱ； 其他条件相同时，氯化钠能加快铁钉生锈的速率； 参考示例 ：压强可能不变，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响与温度升高对压强的影响相抵消； 参考示例 ：压强可能变小，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响比温度升高对压强的影响更大； 参考示例 ：压强可能变大，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响比温度升高对压强的影响更小，其他合理答案给分； 铁钉半接触 的 溶液，半接触空气其他合理答案给分 Ⅲ致密；   【解析】Ⅰ黄铁矿中含有硫元素，炼铁时会生成二氧化硫形成酸雨，需要进行尾气处理。 高温条件下，与磁铁矿中的四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为； Ⅱ中无水不生锈， 中无氧气不生锈，中铁与氧气、水共同接触生锈，故对比实验可知，铁钉需要在有氧气和水的环境中才会生锈。 中多了氯化钠，则对比实验和，可以得出的结论是：其他条件相同时，氯化钠能加快铁钉生锈的速率； 该实验压强可能的变化趋势可能有以下几中情况： 压强可能不变，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响与温度升高对压强的影响相抵消； 压强可能变小，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响比温度升高对压强的影响更大； 压强可能变大，原因是铁生锈过程中消耗氧气对压强的影响比温度升高对压强的影响更小。 若要继续探究溶液的浓度对铁生锈速率的影响，需要补充实验，实验中氯化钠的浓度需与不同，可设计如下：铁钉半接触的溶液，半接触空气。 Ⅲ由”形成保护层来修复“可知，该铁器经修复后形成的保护层是致密的； “脱氯”时反应生成两种化合物，则根据质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为：。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $