8.3金属资源的利用和保护课后反馈练习--2025-2026学年九年级化学人教版下册

**基本信息** 以中考真题为载体，通过基础认知、能力应用、综合探究三层设计，实现金属锈蚀、炼铁原理等知识点从单一到综合的巩固，培养科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|金属锈蚀条件、防锈措施、炼铁反应|单选题1-7直接考查核心概念，如刷漆防锈原理| |能力应用|实验分析、化学方程式、数据解读|填空题11-15结合流程图（如黄铜矿冶炼），实验题16-20设计变量探究（如铁生锈条件）| |综合探究|跨知识点应用、实际问题解决|计算题21、综合题22-24关联氢能炼铁、资源回收，体现科学态度与责任|

第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 课后反馈练习 一、单选题 1．（2025·山东青岛·中考真题）下列做法有利于防止金属生锈的是（ ） A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆 C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品 2．（2025·山东德州·中考真题）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 3．（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是（ ） A．澄清石灰水可检验生成的 B．将尾气点燃，可防止污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 4．（2025·四川内江·中考真题）下列措施中，不能防止或减缓金属制品锈蚀的是（ ） A．湿布擦拭 B．表面涂油 C．表面喷漆 D．“烤蓝”处理 5．（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究，其中铁钉最容易生锈的是（ ） A． B． C． D． 6．（2026·广西·中考真题）自行车车架喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水。下列防锈措施原理与其相同的是（ ） A．停放在干燥处 B．雨后及时擦干车身 C．链条定时涂油 D．车轴采用不锈钢材料 7．（2026·辽宁·中考真题）鞍钢被誉为“共和国钢铁工业的长子”。下列说法正确的是（ ） A．金属矿物可任意开采 B．钢是一种常见的铁合金 C．废旧钢材没有任何回收价值 D．刷漆是铁制品防锈的唯一方法 8．（2026·四川广安·中考真题）高温下，CO、H2均能将Fe2O3还原为Fe。竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示，下列说法错误的是（ ） A．赤铁矿石经“粉碎机”粉碎的目的是增大接触面积 B．“还原反应室”中只发生了 C．“高温尾气”中参与“催化反应室”反应的物质一定含氧元素 D．铁在潮湿空气中，容易生锈 9．（2026·山东·中考真题）某小组在相同条件下探究自制脱氧剂的脱氧效果时，发现有红色固体产生，含量随时间变化如表。下列说法错误的是（ ） 配方 含量/% 初始 1 min 3 min 5 min ①40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、4 g 和2 g活性炭 20.8 18.7 15.4 8.6 ②40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、2 g 和4 g活性炭 20.8 20.1 18.7 16.2 A．脱氧剂脱氧过程中Fe被消耗 B．脱氧剂使用之前要密封保存 C．②比①更适合用于需快速脱氧的食品 D．将②中活性炭改为2 g做实验，与①对照可探究对脱氧效果的影响 10．（2025·海南·中考真题）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是（ ） 注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。 A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温 B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原 C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石 D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用 二、填空题 11．（2025·山东·中考真题）我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。 (1)我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为________________________________。 (2)蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为__________________。 (3)黄铜矿的主要成分为，其冶炼过程大致如下： ①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行的操作为__________________。 ②沸腾炉中，发生反应，X的化学式为__________________。 ③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2，则铜元素的化合价为___________。 ④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，在高温条件下发生的反应过程如下： 判断生成的气体能否直接排放并说明原因_________________________；的化学方程式为________________________________。 (4)兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验，实验原理为。 ①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为___________(填最简整数比)，烘干CuO粉末和木炭后，将木炭在研钵中研磨，按此质量比进行实验。效果不佳。 ②为获得最佳实验效果，控制C与CuO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表，由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是_________________________，利用数据分析其原因可能是________________________________。 C与CuO的质量比 反应后物质状态(“√”代表有，“”代表无) 红色块状金属 金属光泽 黑色物质 1：9 √ √ 少量 1：10 √ √ 几乎无 1：11 √ × 很少 1：12 √ × 少量 1：13 √ × 较多 12．（2025·黑龙江·中考真题）金属矿物是宝贵的自然资源。 (1)图一展示了古代炼铁的过程，其中将生铁炼成熟铁（钢）的原理是__________________________________。 (2)图二是现代高炉炼铁的过程，写出反应3的化学方程式___________________________。 (3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%，请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法________________________________________________。 (4)某化工厂为回收废旧金属，向含有和的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，滤渣中可能含有_____________（填化学式，下同），滤液中的溶质是_____________。 13．（2026·河北·中考真题）根据图1、图2所示实验回答问题。 (1)图1所示为实验室制取氧气的发生装置。高锰酸钾受热生成锰酸钾、_______和氧气；加热时需先用酒精灯预热试管，目的是___________________。 (2)图2所示为探究铁生锈的实验。一段时间后，观察铁丝绒，A中没有锈蚀，B中严重锈蚀，C中轻微锈蚀。 ①对比A、B说明铁生锈的条件之一是__________________________； ②对比B、C说明影响铁生锈快慢的因素是__________________________； ③若通过对比B、D说明铁生锈需要与氧气直接接触，可设计方案：向D中放入湿润的铁丝绒，再向其中____________。 14．（2026·四川达州·中考真题）越王勾践剑埋藏在地下2000多年，出土时仍然光彩夺目、锋利无比，几乎没有锈蚀。考古工作者对宝剑的材质进行了检测，发现其主要成分是青铜。 (1)青铜的硬度比纯铜______(选填“大”或“小”)。 (2)我国古代湿法炼铜的原理是铁与可溶性铜盐[如CuCl2、]反应，写出铁与CuCl2溶液反应的化学方程式____________________________。 (3)通常铁比铜更易生锈。铁生锈主要是铁与空气中的______、水蒸气等物质发生化学反应的结果，若要防止铁制品锈蚀，常用的方法有___________________________(任写一条即可)。 15．（2026·山东·中考真题）能源改善未来。中国工程院谢和平院士团队，首次实现海上风电和海水直接电解制氢一体化，构建我国的“海洋绿氢”“产-储-运-用”一体化全新产业链。 (1)风能属于_______________（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 (2)海水直接电解制氢的化学方程式为____________________________________。 (3)制备某固体储氢材料——稀土镁基合金时，通入氦气的条件下，通过熔炼使稀土与Mg在液态下充分混合制得，氦气的作用为_______________。 (4)竖炉中H2与矿石反应复杂，某小组模拟足量H2与Fe2O3反应，体系中含铁元素的各成分质量分数随温度变化如图： 200℃～300℃时，反应的化学方程式为______________________；650℃时，体系中含铁元素的物质有_______________。 三、实验题 16．（2025·山东·中考真题）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 (1)验证发热包中含有铁粉 将未使用的发热包中原料取出，进行实验。 步骤 操作 现象 结论 I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉 II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量___________振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色 (2)探究发热包的发热原理 打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。 步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为__________________。 步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为__________________(用①②③④表示) ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。 ②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理___________(选填“相同”或“不同”)。 (3)拓展应用 另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。 A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂 (4)反思交流 经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。______________________________________________。 17．（2025·上海·中考真题）讨论铁钉的生锈条件，设计如下实验，说明如何预防铁制品的生锈。 (1)完成下列表格： 画出正确的图：___________ 现象 铁钉生锈 __________________ 铁钉未生锈 结论：铁生锈与氧气、水有关。 (2)铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜，写出化学方程式：_________________________； (3)铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是__________________； (4)防铁锈的方法_______________________________________。 18．（2026·四川泸州·中考真题）用制备的氧气探究钢铁腐蚀条件，实验装置如下图所示。回答相关问题： 【实验1】氧气制备。药品：过氧化氢溶液、二氧化锰。 (1)甲图中滴加过氧化氢溶液的仪器名称是_____________。实验步骤主要有：①连接仪器；②加入二氧化锰；③滴入过氧化氢溶液；④检查装置气密性；其正确的操作顺序是_____________。收集满后，移出的集气瓶应_____________（选填“正放”或“倒放”）在实验台上。 【实验2】探究钢铁腐蚀条件。按乙图组装仪器，向玻璃槽中加入煮沸的蒸馏水（排出溶解的），待水温降到指定温度后，向U型管中加入试剂与物品，通满后，塞紧橡皮塞，调控加热器保持恒温。分别通过改变蒸馏水的温度、溶液的浓度重复实验，记录钢丝棉出现铁锈所用时间，部分数据见下表。其中钢丝棉④较长时间未见铁锈。 温度/℃ 50 65 85 用蒸馏水浸润时，②出现铁锈所用时间/s 496 401 228 NaCl溶液浓度/% 0.5 4 10 保持85℃时，①出现铁锈所用时间/s 208 92 56 (2)无水的作用是____________________。升温使钢铁腐蚀速率_____________。 (3)乙图中做①②对比实验的目的是____________________，证明钢铁腐蚀需要的对比实验是_____________（填序号）。 19．（2026·吉林·中考真题）防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。探究铁钉生锈条件的实验装置图如下。回答下列问题。 (1)A、B、C试管中，铁钉生锈最严重的是试管________。 (2)对比A、B、C试管，可知铁钉生锈的过程是铁与空气中的________和水等物质共同作用的结果。 (3)除去铁钉表面的铁锈可用稀硫酸，但用量不能过多。因为稀硫酸不仅能与铁锈反应，还能与________反应。 (4)根据上述探究结果，写出防止铁制篮球架生锈的方法_________________。 20．（2026·安徽·中考真题）某化学兴趣小组对铁生锈快慢的影响因素开展了如下探究。 【查阅资料】 Ⅰ、相同条件下，铁在食盐水中比在蒸馏水中生锈更快； Ⅱ、反应物的浓度、反应的温度、反应物之间的接触面积、催化剂等条件都可能影响化学反应速率。 【实验探究】 该小组取4份相同质量的钢丝棉（主要成分是铁），分别用液体润湿，置于图1所示位置。实验开始时，保持水温恒定，并各组分别持续通入潮湿的空气或潮湿的氧气。实验结果如下表。 钢丝棉编号 规格 润湿液体 开始生锈的时间 ① 细 蒸馏水 ② 细 4%食盐水 1分钟32秒 ③ 细 4%食盐水 30分钟 ④ 粗 4%食盐水 30分钟未见锈蚀 【实验分析】 (1)图1发生装置中制取氧气的化学方程式为______________________。 (2)钢丝棉①开始生锈的时间________1分钟32秒（填“>”“<”或“=”）。 (3)对比________（填字母序号，下同），可证明氧气浓度会影响铁生锈的快慢；对比________，可证明钢丝棉粗细会影响铁生锈的快慢。 A．②和③    B．②和④    C．③和④ (4)为探究温度对铁生锈的快慢是否有影响，请结合图1设计方案：________________________________________________________________。 【交流讨论】 (5)小华猜想，钢丝棉④也可能发生了锈蚀，但锈蚀程度小，不易观察。他认为，将钢丝棉④用蒸馏水洗涤，置于陶土网上加热蒸干，冷却后再称量，若质量大于润湿前，则证明已发生锈蚀。该方案________（填“合理”或“不合理”），理由是________________________________________________________________。 【实验拓展】 (6)小雪回收药品时发现，多次使用后的MnO2质量略有减小。为探究该现象，她向H2O2溶液中加入MnO2（150 s时加入）并测得反应过程中溶液的pH变化如图2所示。请结合图像信息，解释MnO2质量减小的原因：_______________________________________________________________________。（已知：实验室保存H2O2溶液时，为抑制其分解常加入适量硫酸） 四、计算题 21．（2025·江苏宿迁·中考真题）某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： (1)写出方框中相应物质的化学式_______________________________________________。 (2)现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？ 五、综合应用题 22．（2026·四川成都·中考真题）金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。根据下图回答问题。 (1)图1中，转化⑤得到的物质是______________（填化学式），能生成该物质的理由是________________________________________________________。 (2)图2中，证明铁生锈的过程一定有氧气参与反应，必须完成的实验组合是_______（填编号），实验运用到控制变量的方法，该方法的原理是________________________________________________________。 (3)学习小组用足量稀硫酸与10.0 g铜镍合金反应，产生氢气的质量为0.1 g，反应原理为。根据化学方程式计算该合金中镍的质量分数为多少？ 23．（2026·河南·中考真题）中国高铁发展取得了重大成就。某小组围绕高铁中的金属材料开展实践活动。 (1)高铁电路中使用的电线有铜制的，主要是利用了铜的____________(填字母)。 a．导电性    b．金属光泽    c．导热性    d．硬度大 (2)用化学方法为该活动制作纪念章，操作如下：用蘸有某种溶液的毛笔在打磨过的金属板上绘制图案，充分反应后，经洗涤、干燥，即可制作出一枚纪念章。 ①若用铁板和硫酸铜溶液进行制作，则发生反应的化学方程式为________________________________________。 ②用铜板和硝酸银溶液也可制作，而用铜板和硫酸镍(NiSO4)溶液则不能。由此推测，铜、银、镍三种金属的活动性由强到弱的顺序为____________。 (3)钢铁的锈蚀及防护是重要的研究课题。该小组设计实验来探究铁丝生锈的条件及影响生锈快慢的因素，如下图所示，所用热水为煮沸过的蒸馏水。实验中，观察到铁丝a、b、e生锈的时间分别为2分钟、3分钟、7分钟左右，铁丝c、d久置不生锈。 ①通过对比铁丝b、c的实验现象，可说明铁丝生锈的过程需有____________参加反应。 ②可证明氯化钠能加快铁丝生锈的实验现象是什么？___________ ③通过该实验探究可知，影响铁丝生锈快慢的因素除氯化钠外，还有什么因素？___________ (4)高铁建设需要大量钢铁。绿色氢能正助力我国冶金行业从“碳冶金”向“氢冶金”转变。氢能炼钢的主要工艺流程如下图所示。 ①将废钢作为原料投入炼钢炉，除能调整钢铁的含碳量外，还对促进社会可持续发展有哪些意义？___________ (写出一条) ②炼铁炉中，高温下氢气与氧化铁发生反应得到铁。若生产560 t铁，则参加反应的氢气的质量是多少？___________(写出计算过程) 24．（2025·江苏无锡·中考真题）金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 I.铁的存在与冶炼 (1)FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为____________________________。 (2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式：____________________________。 II.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。 (3)结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是_____________________。铁形成黄锈时，铁元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。 (4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是____________________________。 III.铁的再生与利用 由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下： (5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有：______________。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是_______。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；②______________。 (6)下列叙述正确的是______________(填序号)。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性‍ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 课后反馈练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C A D C B B C A 1．B 【详解】A. 自行车淋雨后表面残留水分，提供生锈所需的水分条件，会加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故A错误。 B. 油漆能形成一层致密的保护层，隔绝铁与氧气和水分的接触，从而有效防止生锈。因此，这种做法有利于防止金属生锈。故B正确。 C. 潮湿环境含有大量水分，会促进铁与氧气、水的反应，加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故C错误。 D.食盐水中的盐分会加速铁的腐蚀，使生锈更快。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故D错误。 故选B。 2．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。 3．C 【详解】A、CO2能使澄清的石灰水变浑浊，该实验中澄清石灰水的作用是检验生成的CO2。此选项正确。 B、该实验的尾气中含有没有参加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有毒的CO转化成无毒的CO2，可防止污染空气。此选项正确。 C、化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：。此选项错误。 D、实验得到的固体产物是铁，能被磁铁吸引。此选项正确。 故选C。 4．A 【详解】用湿布擦拭金属制品会使金属表面附着水分，加快锈蚀，不能达到防腐蚀的目的；表面涂油、喷漆、“烤蓝”处理（会在金属表面形成一层致密的氧化物保护膜）均可隔绝氧气、水，防止锈蚀。 5．D 【分析】铁生锈的必要条件是铁同时与氧气、水接触，且盐溶液会加快铁的锈蚀速率。 【详解】A.试管内有干燥剂，环境干燥缺少水，铁钉不易生锈； B.铁钉完全浸没在塞紧胶塞的蒸馏水中，几乎不接触氧气，铁钉不易生锈； C.铁钉同时接触水和空气，会发生锈蚀，但锈蚀速率较慢； D.铁钉同时接触食盐水和空气，食盐水可加快铁的锈蚀，因此铁钉最容易生锈。 6．C 【分析】铁生锈的必要条件是同时接触氧气和水，常见防锈原理分为三类：①隔绝氧气和水；②保持干燥（减少水的接触）；③改变金属内部结构。题干中车架喷漆属于第①类原理。 【详解】A.停放在干燥处：仅减少水分接触，属于第②类，不符合； B.雨后擦干车身：仅除去表面水分，属于第②类，不符合； C.链条涂油：可形成油膜同时隔绝氧气和水，属于第①类，与喷漆原理相同，符合； D.采用不锈钢材料：通过制成合金改变金属内部结构防锈，属于第③类，不符合。 7．B 【详解】A. 金属矿物属于不可再生资源，需要合理规划、有序开采，不能任意开采，错误。 B. 常见的铁合金包含生铁和钢两类，钢是含碳量为的铁合金，正确。 C. 回收废旧钢材可节约金属矿产资源、降低冶炼能耗，有很高的回收价值，错误。 D. 铁制品防锈的方法很多，除刷漆外还有涂油、镀耐腐蚀金属、制成不锈钢等，刷漆不是唯一方法，错误。 8．B 【详解】A.赤铁矿石粉碎后可增大与还原剂的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，说法正确。 B.题干明确说明高温下、均能还原，还原反应室通入的合成气含和，因此除还原的反应外，还发生反应，“说法错误。 C.根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，催化反应室生成的含氧元素，反应物天然气（主要成分为）不含氧元素，因此高温尾气中参与反应的物质一定含氧元素，说法正确。 D.铁生锈需要同时接触氧气和水，潮湿空气中同时存在这两种物质，因此铁容易生锈，说法正确。 9．C 【详解】A.脱氧过程是铁生锈（铁和氧气、水反应生成红色氧化铁），反应过程中铁被消耗，说法正确。 B.脱氧剂接触空气中的就会反应失效，因此使用前必须密封保存，说法正确。 C.相同时间内配方①的含量下降幅度远大于②，说明①脱氧速率更快，更适合需要快速脱氧的食品，该说法错误。 D.将②中活性炭改为2g后，②与①只有质量不同，其余变量完全一致，符合控制变量法要求，可探究对脱氧效果的影响，说法正确。 10．A 【详解】A、在传统高炉炼铁中，焦炭（C）通过反应最终转化成一氧化碳（CO），然后主要由CO将铁矿石还原成铁，错误，A选项符合题意； B、状铁矿砂接触面积大，喷入高温还原塔内，可实现快速还原，正确，B选项不符合题意； C、闪速炼铁技术，由于其反应条件和工艺特点，能够更有效地处理低品位铁矿石，可以在一定程度上降低对铁矿石品位的依赖，提高低品位铁矿石的利用率，正确，C选项不符合题意； D、闪速炼铁技术，为保证铁矿砂能充分被还原，通入过量氢气，氢气作为还原剂参与反应，反应后未反应的氢气会随着炉烟气排出，由于氢气具有可燃性，可将氢气进行回收利用，正确，D选项不符合题意。 故选：A。 11．(1) (2)电能转化为化学能 (3) 将矿石粉碎为碎石块以增大接触面积 +1 不能，二氧化硫为污染物并会对人体造成伤害 (4) 3：40 反应后得到的红色块状金属有金属光泽且黑色物质几乎无 质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行 【详解】（1）铁与氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，反应的化学方程式为Fe+CuCl2=Cu+FeCl2； （2）电解过程中，电能促使浸取液中的铜离子发生还原反应沉积出来，能量的主要转化形式就是电能转化为化学能； （3）①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行粉碎操作，因为将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更加充分，提高原料利用率； ②在反应中，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个Cu原子、2个Fe原子、4个S原子、2个O原子，反应后有2个Fe原子、3个S原子、2个Cu原子，所以X中含有1个S原子和2个O原子，则X的化学式为SO2； ③在Cu2S中，硫元素的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得2x+（-2）=0，x=+1，所以铜元素的化合价为+1价； ④Cu2S在高温条件下与氧气反应生成SO2，SO2是一种有毒气体，会污染空气，所以不能直接排放，Cu2S和Cu2O在高温条件下反应生成铜和二氧化硫，反应的化学方程式为； （4）①依据化学方程式可知，C与CuO的质量比为12：[2×（64+16）]=3：40； ②当C和CuO质量比为 1：10 时，反应后得到的红色块状金属（铜）有金属光泽，且黑色物质几乎无。表明在该质量比下，反应进行得比较完全，生成的铜的质量较多且杂质较少，所以实验效果最佳，原因可能是质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行。 12．(1)降低含碳量 (2) (3)刷漆、涂油（合理即可） (4) Zn 【详解】（1）生铁含碳量为2%∼4.3%，钢的含碳量为0.03%∼2% ，将生铁炼成熟铁（钢）的原理是降低生铁中的含碳量。 （2）炼铁高炉中，反应 3 是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为。 （3）金属锈蚀是金属与氧气、水等发生化学反应。刷漆、涂油可在金属表面形成保护膜，隔绝氧气和水；电镀能在金属表面镀上一层其他金属，防止金属锈蚀。 （4）金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入锌粉，锌先与AgNO3反应：，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应：。得到无色滤液，说明Cu(NO3)2完全反应，滤渣中一定有Ag、Cu，可能有过量的Zn；滤液中的溶质只有Zn(NO3)2。 13．(1) 二氧化锰（或） 使试管受热均匀，防止试管炸裂 (2) 水（或） 氧气的浓度（或的浓度） 注入蒸馏水至完全没过铁丝绒（或加入足量水将铁丝绒浸没，使其与氧气隔绝，合理即可） 【详解】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 加热试管前需先预热，使试管受热均匀，防止局部过热导致试管炸裂。 （2）①A中无水（干燥空气）、B中有水，B生锈而A不生锈，说明铁生锈需要水（）。 ②C中铁丝绒与空气（氧气浓度约为21%）接触，B中通入的是氧气（氧气浓度更高），B中锈蚀更严重，说明氧气浓度越大，铁生锈越快。 ③B中生锈说明有氧气和水，若D中注入蒸馏水将铁丝绒完全浸没，则铁丝绒与水接触但无法与氧气接触，若D不生锈，则可证明铁生锈需要与氧气直接接触。 14．(1) 大 (2) (3) 氧气/ 刷漆（答案合理即可） 【详解】（1）合金的硬度通常大于其组分纯金属，青铜属于铜锡合金，因此硬度比纯铜大。 （2）金属活动性顺序中铁排在铜之前，可将铜从其可溶性盐溶液中置换出来，发生置换反应，反应后铁元素显+2价，生成氯化亚铁和铜。 （3）铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果；防锈原理是破坏生锈条件，隔绝氧气或水，刷漆、涂油、镀耐腐蚀金属等方法均可实现防锈。 15．(1)可再生能源 (2) (3)作保护气 (4) Fe、FeO 【详解】（1）风能可以源源不断从自然界获取，短时间内能够再生，因此属于可再生能源。 （2）海水电解制氢本质是电解水，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，该反应化学方程式为。 （3）氦气化学性质稳定，高温下不与稀土、镁反应，可隔绝空气避免活泼金属被氧化。 （4）200℃~300℃时，质量分数下降，质量分数上升，反应物为和，生成物为和，配平即得对应方程式为； 650℃时从图像可知、质量分数为0，含铁物质为Fe和FeO。 16．(1)稀硫酸或稀盐酸 (2) 检验装置气密性 ②③④① 相同 (3)B (4) 铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。 【详解】（1）铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉。   步骤Ⅱ  铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。    （2）步骤I：有气体参与的反应，在实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后，需进行的操作为检查装置的气密性。 步骤III：要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰，所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水，探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①；由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高，这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致，所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。 （3）加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂（B）。除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处原料并非用于补铁，所以A、C不符合。故选B。 （4）铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。 17．(1) 铁钉未生锈 (2) (3)生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥 (4)制成不锈钢、出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁 【详解】（1）结论为铁生锈与氧气和水有关，第一个实验中铁和氧气、水共同接触，会生锈，第二个实验中铁只和氧气接触，不会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，则第一个实验和第三个实验对比可探究铁生锈需要与氧气接触，则第三个实验中，铁只和水接触，故图为：。 （2）铁和氧气加热条件下反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。 （3）铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的不同，生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥，而铁锈的生成需要常温下同时接触水和氧气。 （4）铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触，所以制成不锈钢（或出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁，合理即可），都可以取得防锈的作用。 18．(1) 分液漏斗 ①④②③ 正放 (2) 吸收水蒸气，干燥氧气（提供干燥环境） 加快 (3) 探究氯化钠溶液对钢铁腐蚀速率的影响 ②④ 【详解】（1）甲图中滴加液体的是分液漏斗； 实验室制备气体的操作顺序为：先连接仪器，再检查装置气密性，再添加药品（先加固体药品，后加液体药品），因此正确顺序为①连接仪器→④检查装置气密性→②加入二氧化锰→③滴入过氧化氢溶液； 氧气密度比空气大，收集满后集气瓶需要正放在实验台上。 （2）无水氯化钙是常见干燥剂，此处作用是吸收氧气中的水蒸气，营造干燥环境，用于对比探究水对钢铁腐蚀的影响； 根据表格数据：温度越高，钢丝棉②出现铁锈的时间越短，说明升温会加快钢铁腐蚀速率。 （3）①和②温度相同，只有浸润液体不同（①为NaCl溶液、②为蒸馏水），因此对比实验目的是探究氯化钠溶液对钢铁腐蚀速率的影响； 要证明钢铁腐蚀需要氧气，需控制变量为“是否接触氧气”：②蒸馏水浸润的钢丝棉接触氧气，会生锈；④浸入煮沸除氧的蒸馏水中，隔绝氧气，长时间不生锈，因此证明钢铁腐蚀需要氧气的对比实验是②和④。 19．(1)A (2)氧气 (3)铁 (4)刷油漆（合理即可） 【详解】（1）铁生锈需要同时接触水和氧气，A中铁钉同时满足生锈条件，因此生锈最严重。 （2）对比三组实验：B缺氧气不生锈、C缺水不生锈、A同时有水和氧气会生锈，可得出铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果。 （3）稀硫酸先与铁锈（主要成分为氧化铁）反应，若稀硫酸过量，铁锈完全反应后，稀硫酸会继续与铁单质反应，腐蚀铁钉，因此用量不能过多。 （4）防止铁生锈的原理是隔绝氧气和水，对于露天的铁制篮球架，最常用的防锈方法是刷油漆，通过漆层隔绝水和氧气，达到防锈目的。 20．(1) (2) (3) A C (4) 取两份规格相同的细钢丝棉，均用 4% 食盐水润湿，一份放在图中恒温热水环境，一份放在常温环境，持续通入等量空气，记录两组钢丝棉开始生锈的时间，对比得出结论。（答案不唯一，合理即可） (5) 不合理 加热蒸干时，钢丝棉在高温下与氧气发生反应，表面生成了氧化铁（或铁的氧化物），导致固体质量增加，与是否发生缓慢锈蚀无关。 (6)过氧化氢溶液中含有保存时添加的硫酸，溶液呈酸性，酸性条件下二氧化锰会与过氧化氢发生反应被消耗，多次使用后二氧化锰固体被消耗，因此质量减小。 【详解】（1）发生装置为固液不加热型，适用于过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制取氧气。 （2）相同条件下，铁在盐水中生锈比在蒸馏水中更快，故①（蒸馏水）开始生锈时间更长。 （3）证明氧气浓度影响：变量为氧气浓度。证明粗细影响：变量为钢丝棉粗细。 （4）控制温度变量的实验设计：应选取相同的细钢丝棉、相同的润湿液（4%食盐水）、相同的氧气通入量，唯一变量是水浴温度。 （5）该方案不合理。在空气中高温加热会加速铁与氧气反应生成氧化铁（或铁的氧化物） 导致质量增加，干扰对室温下轻微锈蚀质量的判断。 （6） 结合信息及图像：150s加入 后，pH值显著升高，说明酸性物质被消耗。已知原溶液含适量硫酸，酸性条件下​会与过氧化氢发生反应被消耗，导致质量减少。 21．(1)CO (2)解：设理论上最多能炼出纯铁的质量为x。 解得：x=840t 答：理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。 【详解】（1）二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳（CO），故填：CO； （2）详见答案。 22．(1) 在金属活动性顺序里，铁在氢前能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 (2) ⑥⑦ 将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决问题 (3)解：设该合金中镍的质量为x。 解得： 该合金中镍的质量分数为： 答：该合金中镍的质量分数为29.5%。 【详解】（1）图1是铁的化学性质转化关系图，铁与四氧化三铁可相互转化，①是工业炼铁发生的反应之一，反应的化学方程式为，②是铁在氧气中燃烧，反应的化学方程式为；③是铁与空气中的水蒸气、氧气等发生反应生成铁锈；④是铁与盐的反应，例如；⑤应是铁与酸的反应，酸一般是稀盐酸和稀硫酸，反应规律是，所以转化⑤得到的物质是氢气，氢气的化学式为；能生成该物质的理由是：在金属活动性顺序里，铁在氢前能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 （2）实验⑥中铁与氧气和水接触，生锈；实验⑦中铁与水接触，不生锈；实验⑧中铁与氧气接触，不生锈，故由⑥⑦可知，铁生锈需要与氧气接触，由⑥⑧可知，铁生锈需要与水接触；实验运用到控制变量的方法，该方法的原理是将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决问题。 （3）见答案。 23．(1)a (2) 镍>铜>银 (3) 水（或H2O） a中铁丝2分钟生锈，b中铁丝3分钟生锈 温度 (4) 节约资源（或减少废物堆积，减少碳排放等合理即可） 氧化铁与氢气在高温下反应生成铁和水，设参加反应的氢气的质量为x，列式可得 ，。 答：参加反应的氢气的质量为30t。 【详解】（1）以铜制作电线利用的是铜的导电性。 （2）①铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，方程式略。 ②铜可与硝酸银溶液反应说明金属活动性铜>银；铜与硫酸镍不反应，说明金属活动性镍>铜；综上可得金属活动性镍>铜>银。 （3）①b为浸水且与氧气接触的铁丝，c为干燥且与氧气接触的铁丝；b生锈，c不生锈，说明铁丝生锈过程中需有水参加反应。 ②a浸有氯化钠溶液，与氧气接触，位于水槽中；b浸有水，与氧气接触，位于水槽中；a，b两组实验的变量只有氯化钠，a比b先生锈，说明氯化钠可以加快生锈的速度。 ③b中铁丝3分钟作用生锈，e中铁丝7分钟左右生锈，对比b，e实验变量只有温度不同，所以可以验证提高温度可以加快铁生锈的速度。 （4）①废钢作为原料投入炼钢炉，对促进社会可持续发展的意义有：可以节约资源、减少废物堆积、节约能源、减少碳排放等。 ②略。 24．(1)Fe2O3 (2) (3) 含水量高、含氧量高 升高 (4)隔绝氧气和水，防止铁生锈 (5) Fe2+、Fe3+ 氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液） 除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） (6)abc 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前：Fe原子有4个，C原子有4个，O原子有4×3+2=14个；反应后：C原子有4个，O原子有4×2=8个。那么2R中含有4个Fe原子和14—8=6个O原子，所以R的化学式为Fe2O3。 （2）磁铁矿主要成分是Fe3O4，在高温条件下，CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为：。 （3）观察左图（不同类型铁锈所处环境含水量%）和右图（不同铁锈所处环境含氧量%）对于黄锈Fe(OH)3，其对应的含水量是高（从左图中黄锈的含水量柱看，高含水量占比大），含氧量是高（从右图中黄锈的含氧量柱看，高含氧量占比大）。所以铁形成黄锈的环境条件是含水量高，含氧量高。 铁单质（Fe）中，铁元素化合价为0价；在Fe(OH)3中，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，设铁元素化合价为x，则x+(-1)×3=0，解x=+3价。所以铁形成黄锈时，铁元素的化合价升高。 （4）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。在铁表面形成一层致密的四氧化三铁（Fe3O4），这层致密的氧化膜可以隔绝氧气和水，阻止铁进一步与氧气、水接触发生锈蚀，从而起到防止铁生锈（或保护铁制品）的作用。 （5）废铁主要成分是Fe、Fe2O3，加入过量稀硫酸，发生反应：，产生Fe2+；，产生Fe3+。所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+。 要将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，需要加入碱溶液，使Fe3+与OH—结合生成Fe(OH)3沉淀，常用的试剂可以是氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液），反应方程式为：。 X溶液中因为加入了过量稀硫酸，除了Fe2+、Fe3+，还有H+（来自过量的稀硫酸）。加入铁时，铁会与H+发生反应,所以铁的第二个作用是除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） （6）a、铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合物形式（如铁矿石中的Fe2O3、Fe3O4等）存在，a叙述正确。 b、铁粉食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生缓慢氧化，从而吸收氧气和水，起到脱氧、防潮的作用，b叙述正确。 c、铁可以通过不同反应转化为多种铁的化合物（如FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe(OH)3等），铁的化合物也可以在一定条件下相互转化或转化为铁单质，体现了物质的多样性，c叙述正确。 故选abc。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $