第6章 金属资源综合利用 章节拔尖攻略-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

第6章 金属资源综合利用 幻知识体系构建 整合本章要点，搭建框架 常见的金属矿物：金属在自然界 物理性质 有金属光泽 的分布和存在形式 (共性) 有良好的导电性、 金属矿物 金属的 导热性和延展性 原理：用还原剂将铁从矿石 中冶炼出来 及铁的冶炼 性质 与氧气反应 工业 主要设备：高炉 常见金属的 与稀盐酸 炼铁 化学性质 (或稀硫酸)反应 原料：铁矿石、石灰石、焦炭 与金属化合 换反 和空气 物溶液反应 条件：与氧气和水同时接触 钢铁的 锈蚀 组成：一种金属与其他金 铁钉锈蚀实验 金属资源 属（或非金属）相熔合 综合利用 硬度一般比各成分金属大 原理：防止钢铁制品与空 气中的氧气或水接触 性能 多数合金的熔点 低于组成它的各 保持钢铁制品的洁净干燥 合金 成分金属 在钢铁表面覆盖保护层 方法 钢铁的 含碳量不同 防护 生铁 改变金属的结构， 铁合金 如制成不锈钢等 常见 钢 合金 其他合金：青铜、黄铜、 废旧金属的回收利用 硬铝、焊锡等 ®幻高频考点突破 聚焦高频考点，各个击破 考点一金属的性质和用途 网应练习 解读]金属的主要化学性质有如下三，点： 1.如图所示为某同学绘制的含铁元素的 1.金属十氧气→金属氧化物（化合反应）。 部分物质转化关系图（图中“→”表示一种 物质可以转化为另一种物质，部分反应 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和 物、生成物及反应条件已略去)。下列说 剧烈程度不同。一般而言，金属越活泼，越容易与氧 法中，正确的是 () 气反应。 Fe,O 2.金属十稀盐酸（或稀硫酸）→金属化合物十 ①② 氢气（置换反应）。 @R④ 3.金属十金属化合物另一种金属十另一种 铁锈 FeSO, 金属化合物（置换反应）。 A.铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化② 46 第6章金属资源综合利用 典例1小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛 B.转化①可通过FeO,与CO发生置换 有质量和浓度都相同的稀盐酸的锥形瓶中，实验装 反应实现 置如图甲所示，采集数据，得到如图乙所示的压强变 C.氧气或水存在是实现转化③的主要 化曲线。 条件 D.通过Fe与稀硫酸反应可实现转化④ 120 2.[2025保定期末改编]向盛有ag铜、 115 压强 数据 留 110 锌混合物的烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅 传感器 采集器 105 拌，反应过程中剩余固体的质量与加入稀 电脑 100 盐酸的质量关系如图所示。 0100200300400 时间/s 0 甲 (典例1图) 已知：氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水。 请回答下列问题： 展 0 (1)镁在氧气中燃烧的现象是 稀盐酸的质量/g 因此镁可用于 (1)混合物中锌的质量为 g(用 (2)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 含a、b的字母表示)。 (2)N、P点时，溶液的质量：N (填化学式)。 (填“>”“<”或“=”)P。 (3)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快的主要 (3)M点时，溶液中除水外还含有的物质 原因是 是 (填化学式)。 (4)根据图乙分析，下列结论中正确的是 (4)在N点的溶液中加入铁粉，可观察 (填序号)。 的现象是 ①金属镁对应的曲线是A ②M点时参加反应的镁、锌质量相等 ③实验时取用的镁、铝质量可能相等 解析：(3)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化 提醒这是铝制品耐腐蚀的原因。 铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，反应完，铝再与 稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故铝对应的曲线是 B,反应速率先慢后快。(4)①镁、铝、锌三种金属 中镁的金属活动性最强，反应速率最快，则金属镁对 应的曲线是A。②M点时A、C曲线对应的压强相 等，即生成氢气的质量相等，生成等质量的氢气，消 耗锌的质量大，则M点时参加反应的镁、锌质量不 相等。③稀盐酸的质量相等，最终铝产生的氢气的 质量大于镁，等质量的镁和铝与足量的酸反应，铝产生 氢气的质量大，则实验时取用的镁、铝质量可能相等。 47 化学（沪教版）九年级上 答案：(1)产生耀眼的白光，放出热量，生成白色固 体制照明弹(2)H2(3)铝的表面有一层致密 的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝 和水，反应完后，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢 气(4)①③ 小结 对应练习 本题是一道图像与化学知识相结合的综合题，解题的 3.实验室里常用CO与氧化铁的反应模 关键是熟练掌握金属的化学性质，正确分析各变化的过 拟炼铁，装置如图甲所示。请回答下列 程，注意分析坐标轴表示的意义，掌握曲线的起点、折点及 问题： 变化趋势，进而确定正确的图像。 Fe,O Co 尾气处理 考点二 金属矿物和铁的冶炼 澄清 典例2化学兴趣小组的同学进行一氧化碳还原氧 石灰水 化铁一体化创新实验。 (1)在实验中，玻璃管内红棕色固体逐渐 【设计方案】同学们设计的制取CO2并模拟铁冶炼 变为 色，澄清石灰水变 的实验装置如图甲所示。 (2)处理尾气时可用 (填“燃烧” C02传感器 或“直接排入空气中”)法，有关反应的化 x弹簧夹 粉 氧化铁 注射器 学方程式为 弹簧夹 (3)下列关于该实验的叙述，错误的是 (填字母) (典例2图甲) A.实验开始时，必须先通一会儿CO 【交流讨论】 B.实验结束时，要先熄灭酒精喷灯 (1)锥形瓶中发生的反应的化学方程式为 C.可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液检验反 应的固体产物 (2)蓬松物质Y可以防止气流将木炭粉和Fe2O3粉 D.本实验中通人8.4gCO,能生成 末混合影响实验，Y可能是 11.2g铁 (3)尾部注射器的主要作用有：①调节气压，防止冲 (4)按图甲所示的装置进行模拟炼铁时 塞；② 难以及时知道玻璃管内的空气是否已排 【实验操作】①组装仪器。 尽，若未排尽，加热时就容易发生爆炸事 ②打开弹簧夹，双手捂住锥形瓶，观察到注射器活 故。化学兴趣小组的同学在老师的指导 塞向右移动，松手后活塞恢复到原处。 下，设计出如图乙所示的装置。 Fe,O ③装入试剂，取下注射器。 CO 长柄V形玻璃管 尾气 ④打开分液漏斗活塞，观察CO2传感器示数不断增 处理 注射器 澄清石灰水 大至稳定在20000ppm时，夹住左侧的弹簧夹，断 开CO2发生装置，连接注射器。 48 第6章金属资源综合利用 ⑤点燃酒精喷灯先后加热玻璃管中两处固体，观察 ①已知长柄V形玻璃管属于微型仪器， 现象，得到CO2传感器示数变化图像如图乙所示。 其容积约是20mL。实验开始时，通过注 三20000 射器向长柄V形玻璃管里缓缓通入 15000 mLCO,就能基本上排尽玻璃 10000 管内的空气。 8 5000 a ②此装置与实验室模拟炼铁的装置相 0 2 4681012 时间/min 比，优点有很多，请你写出其中的一条： (典例2图乙) ⑥装置冷却后检测玻璃管内产物。 【实验分析】 4.[2025泰州靖江期末]铜是人类较早冶 (4)步骤②中可得到的结论是 炼的金属，黄铜矿是分布最广的铜矿物， (5)步骤④中CO2浓度达到20000ppm时，才点燃 在地表易风化为孔雀石。 酒精喷灯加热，其目的是①有更多的二氧化碳气体 I.古法炼铜 参与反应，② 如图甲所示为古法炼铜流程，以孔雀石和 (6)步骤⑥中的实验操作及现象是 木炭为原料，经高温煅烧、冷却得到块状 金属铜。 (7)由图乙可知，酒精喷灯先加热的固体是木炭粉， 孔雀石 理由是 分木关 (8)用化学方程式表示图乙中cd段CO2浓度上升 选取孔雀石与过量木炭 的主要原因： 解析：(1)锥形瓶中大理石（主要成分是CaCO3)与 稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式 为CaCO3+2HCI=CaCl2+CO2个+H2O。 共同装入土制球形容器 (2)蓬松物质Y可以防止气流将木炭粉和Fe2O3粉 末混合影响实验，Y可能是棉花。(3)尾气中含有 CO,CO会污染空气，另外，可以通过推拉注射器使 反应物充分反应，因此尾部注射器的主要作用有调 封盖并保留细小通气孔 节气压，防止冲塞；收集尾气，防止CO污染空气；通 过推拉注射器使反应物充分反应。(4)步骤②中打 火炉 开弹簧夹，双手捂住锥形瓶，观察到注射器活塞向右 球形容器 移动，松手后活塞恢复到原处，说明装置气密性良 中木炭 好。(5)锥形瓶中会产生CO2,CO2与木炭粉在高 炉中炭火充分煅烧 甲 温条件下反应生成CO,CO具有可燃性，若反应前 查阅资料： 装置内含有空气，则加热C)和空气的混合物可能 ①孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜。 引发爆炸，步骤④中CO2浓度达到20000ppm时， ②铜的熔点为1085℃，氧气充足时炭火 才点燃酒精喷灯加热，其目的是①有更多的二氧化 的温度可达1200℃左右。 49 化学（沪教版）九年级上 碳气体参与反应，②尽可能排尽装置内空气，防止 (1)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式 引发爆炸。(6)CO能与氧化铁反应生成铁和二氧 为 化碳，同时氧化铁可能有剩余，铁可以被磁铁吸引， (2)该工艺中木炭主要有两个作用： 而氧化铁不能被磁铁吸引，步骤⑥需要检验产物铁， ① ② 可以使用磁铁，实验操作及现象是打开橡胶塞，取出 (3)球形容器封盖后保留细小通气孔的 粉末，用磁铁吸引，若有粉末被磁铁吸引，说明反应 目的是 产物有铁粉；也可以用加入稀盐酸产生气泡的方法 (4)此法冶炼产物是铜块而不是散落在 检验。(7)木炭粉能与二氧化碳在高温条件下反应 木炭中的铜颗粒，原因是 生成一氧化碳，导致二氧化碳浓度降低，而一氧化碳 能与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳， Ⅱ.现代炼铜 会导致二氧化碳浓度又升高。由图乙可知，酒精喷 如图乙所示为现代工业用黄铜矿火法炼 灯先加热的固体是木炭粉，理由是b段二氧化碳浓 铜的部分流程。 度逐渐减小。(8)cd段CO,浓度上升，主要原因是 炉气 炉气 氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧 黄 铜 熔炼 冰铜吹 粗银精炼一葡 化碳。 氧气 氧气 木炭、氧气 答案：(1)CaCO3+2HCl-CaC2+H2O+CO2↑ 乙 (2)棉花(3)收集尾气，防止C0污染空气（合理 答案均可)(4)装置气密性良好(5)尽可能排尽 进气口 (C0) 装置内空气，防止引发爆炸(6)打开橡胶塞，取出 粉末，用磁铁吸引，若有粉末被磁铁吸引，说明反应 丙 产物中有铁粉（合理答案均可）(7)bc段二氧化碳 (5)工业上常用石灰浆吸收炉气中的 浓度逐渐减小(8)Fe,0,十3C0商温2e+3C0, SO2,生成物之一为CaSO3,试标出 CaSO3中硫元素的化合价： 小结 此类题目考查一氧化碳还原氧化铁实验的原理、步骤 (6)吹炼过程中反应为2FcS十30，高温 及实验注意事项，其中通入一氧化碳与，点燃酒精喷灯在实 2X+2SO2,则X的化学式为 验中的先后顺序是解答此类题目的易错点。解答时可简 (7)精炼时，竖炉内部进气管常设计成环 记为“一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会 形（如图丙所示），该设计的优点是 爆炸，后者颠倒要氧化”。 考点三金属防护和废金属回收 典例3某化学兴趣小组利用图甲所示的实验探究 铁生锈的条件。 【提出问题】铁生锈的条件是什么？ 【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图甲所示的 三个实验。 50 第6章金属资源综合利用 脱 网应练习 剂 丝植 5.用如图所示的实验进行铁钉锈蚀的研 究。一段时间后①②中铁钉几乎没有生 锈，③中铁钉明显生锈，④⑤中铁钉严重 实验I 实验川 实验川 生锈。下列说法中，不正确的是( 甲 30 煮沸并迅速冷 29 棉花 却的蒸馏水 29 干燥剂 28 5 28 ① ② 0 200400600 时间/s 表面 食 (典例3图) 沾有 水 盐酸 【实验现象】（1)实验I中的铁丝生锈，当铁丝足量， ③ ④ ⑤ 时间足够长时，打开弹簧夹后，还能观察到的现象是 A.②中将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏 水中溶解的氧气 【实验结论】(2)对比实验 (填序号)，可以 B.由②③得出铁生锈需要氧气 得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论，所依据的 C.由①③得出铁生锈是铁跟氧气、水等 现象是 物质作用的过程 【拓展延伸】小明在旅途中发现，海边铁制渔船上的 D.由③④⑤得出盐酸、食盐水会加快铁 锈迹比江边铁制渔船上的多，他提出问题：海水会加 的生锈速度 快铁生锈吗？为了探究这一问题，设计如表所示实 验，绘制的温度随时间变化的曲线如图乙所示。 实验 实验药品 实验1 长5cm、直径为1mm的铁丝，l5ml蒸馏水 6.为探究铁生锈的条件，同 实验2 长5cm、一定粗细的铁丝，15mL海水 学们在实验室里用铁钉和其 (3)实验2中铁丝的直径是 他物质设计了如图所示实验。 (4)图乙说明铁生锈会 (填“吸收”或“放 U形玻璃管 出”)热量。 植 棉花和 (5)由图乙可以得出结论： 蒸馏水 CaCl,固体 【反思与评价】(6)生活中使用铁制品时如何防止生 红墨水 b 锈？ (写一条即可)。 (1)一段时间后，U形玻璃管中红墨水左 解析：(1)实验I中铁丝生锈，消耗了氧气，当铁丝 侧液面 (填“升高”或“下降”)，原 足量，时间足够长时，能将左边玻璃管内的氧气耗 因是 尽，由于消耗了氧气，左边玻璃管内压强减小，且氧 (2)对比试管a、b中铁钉生锈情况，得出 气约占空气体积的，故打开弹簧夹后，可观察到的 铁生锈的条件之一是 现象是右边玻璃管内液面下降，左边玻璃管内液面 51 化学（沪教版）九年级上 上升至刻度线1处。(2)实验I中铁丝与氧气和水 (3)铁制品表面的锈要及时除去，是因为 接触，生锈，实验Ⅲ中铁丝只与水接触，不生锈，故对 铁锈 ,会加速铁制品的 比实验I、Ⅲ，可以得出“铁生锈需要与氧气接触”这 生锈。铝制品不需要除锈，是因为铝表面 结论，所依据的现象是实验I中铁丝生锈，实验Ⅲ 能形成 ,可阻 中铁丝不生锈。(3)该实验探究的是海水能否加快 止铝进一步氧化。 铁的锈蚀，故除了液体的种类不同外，其他因素均应 相同，实验2中铁丝的直径是1mm。(4)根据题图 乙可知，铁生锈过程中温度逐渐升高，说明铁生锈会 放出热量。(5)根据题图乙可知，在其他条件相同 的情况下，实验2中的温度上升得快，说明海水会加 快铁生锈。(6)铁生锈的条件是铁与氧气和水接 提醒铁生锈需要同时满足2个条件 触，防止铁生锈，可以隔绝氧气或水，如铁制品用后 (①与氧气接触；②与水接触)，但防止 擦干并置于干燥处，铁制品表面涂漆、涂油等。 铁生锈只需破坏1个条件。 答案：(1)右边玻璃管内液面下降，左边玻璃管内液 面上升至刻度线1处(2)I、Ⅲ实验I中铁丝 生锈，实验Ⅲ中铁丝不生锈(3)1mm(4)放出 (5)海水会加快铁生锈(6)铁制品用后擦干并置 于干燥处（合理答案均可） 小结 探究铁生锈条件的实验是比较典型的对比实验，关键 在于找准对比实验之间的差别，寻找实验控制的变量。例 如，不同装置中铁都与水接触，则探究的是铁生锈是否与 氧气有关；不同装置中铁都与氧气接触，则探究的是铁生 锈是否与水有关。 盟综合素养提升 强化综合运用，融会贯通 1.铁是应用最广泛的金属之一。下列说法中，正确的是 () A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁 B.将生铁中的大部分碳通过反应除去后得到的钢是纯净物 C.铁制品经高温处理后，其表面形成的致密氧化膜有防腐作用 D.日常生活中的废弃铁制品直接填埋处理 2.如图甲所示，向两个盛有相同质量的铝粉和铁 0 a 粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产 一稀硫酸 稀硫酸 b Fe 生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图 A1粉 Fe粉 乙所示。下列说法中，正确的是 ( ) 0稀硫酸的质量/g 甲 A.a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 (第2题图) 52 第6章金属资源综合利用 B.b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C.c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D.图乙曲线说明铝比铁活泼 3.CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段。在持续加热下，向4.8gFe2O3中 不断通入H2,实验测得固体残留率 剩余固体质量 反应前氧化铁的质量X100%)随温度的变化曲线如 图所示。下列叙述中，正确的是 A.随着反应进行，黑色固体逐渐变为红棕色 B.bc段反应的化学方程式为Fe,O,十H,60o℃~6o -3FeO+H2O C.d点对应固体为Fe,其质量为3.l6g D.从a到d点，固体减小的质量等于生成的水的质量 100 b(600,97) 90 -c(650,90) 样品 CO 80 参一 70 d(780,70) 碱石灰 碱石灰 550600650700750800 温度/℃ (第3题图) (第4题图) 4.某实验小组对24g含Fe2O3杂质的FeO4样品进行成分测定，实验装置如图所示。将 生成的CO2气体用装置B完全吸收后，装置B增重18.26g(实验操作均正确)。下列说 法中，正确的是 () A.实验中看到的现象是固体由黑色逐渐变为红棕色 B.通入的CO的质量为11.62g C.样品中铁元素的质量分数约为72.3% D.装置C的作用是进行尾气处理 5.某兴趣小组的同学进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】铁是一种化学性质比较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式为 (2)铁锈的颜色是 【实验探究】该小组的同学利用如图甲所示的装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时 间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉锈蚀。 煮沸后 迅速冷 棉花 却的蒸 馏 干燥剂 U馏水 A B D (第5题图甲) (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 53 化学（沪教版）九年级上 (4)A、B、D对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀 更严重，原因是 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按如图乙所示的装置完成如 下实验：恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变 化，直至反应完全。 稀盐酸 1oIkP。 压强 传感器 铁钉 蒸馏水 0 时间 丙 (第5题图) ①测量过程中要保持恒温，理由是 ②请在图丙中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。 6.古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款假黄金面具。 【查阅资料】 ①铜锌合金（又称：假黄金）外观和黄金相似。 ②标准状况下，氢气密度p≈0.09g·L1。 为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数，小明同学利用如图所示的装置设计了 如下实验： ①按图组装实验装置，并检查装置气密性。 ②向锥形瓶中加入5.0g黄金面具样品，注射器中吸人25mL稀硫酸。 ③将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中，每次推入稀硫酸待不再产生气泡后， 记录收集气体的总体积（温馨提示：忽胳其他因素对测量结果造成的影响），如表所示。 实验次序 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 200 400 515 x 525 (1)上表中的数据x= (2)求此黄金面具中锌的质量分数。 (第6题图) 54120ml 解二氧化碳的体积是 =0.6。(5)①紫色石蕊遇 200mL 酸性物质变红，二氧化碳通入装置中时，干燥的紫色石蕊 试纸不变红：二氧化碳与湿润的紫色石蕊试纸中的水反应 生成碳酸，碳酸使湿润的紫色石蕊试纸变红：因此证明 CO2与水发生了反应的实验现象为干燥的紫色石蕊试纸 不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红。②A中导管口在烧杯 口处，B、C中导管口接近烧杯底部，而A烧杯中蜡烛由下 至上依次熄灭，说明二氧化碳沿着烧杯壁进入烧杯的底 部，由此证明二氧化碳的密度比空气的大。 第6章金属资源综合利用 [高频考点突破 ①D铁丝在空气中不能燃烧，A错误；转化①可通过 FeO,与CO发生反应实现，但反应物均为化合物，不属于 置换反应，B错误：氧气和水同时存在是实现转化③的主要 条件，C错误。 2(1)(a一b)(2)<(3)ZnC2(4)无明显现象 〔解析)(1)向盛有αg铜、锌混合物的烧杯中滴加稀盐酸， 铜与盐酸不反应，锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，由题 图可知，当固体剩余bg时不再减少，说明锌完全反应，剩 余固体只有铜，即混合物中锌的质量为(a一b)g。(2)N 点锌与盐酸恰好完全反应，P点时，盐酸过量，则溶液的质 量：N<P。(3)铜与盐酸不反应，M点时，锌部分反应，溶 液中除了水还含有锌与盐酸反应生成的氯化锌，化学式为 ZCl2。(4)N点锌与盐酸恰好完全反应，向N点的溶液 中加入铁粉，不会发生反应，无明显现象。 日1)黑浑浊(2)燃烧2C0+0,点燃2C0,(3)D (4)①20②提高了安全性（合理答案均可） 〔解析)(1)氧化铁是红棕色粉末，在高温条件下被一氧化 碳还原为铁，颜色变为黑色；生成的二氧化碳能使澄清石 灰水变浑浊。(2)CO具有可燃性，所以处理CO可采用燃 烧法。(3)本实验中通人的CO未完全参加反应，所以通 入8.4gC0生成铁的质量小于11.2g。 0(1)C山(0H),C0,22Cu0+C0,++H0 (2)①作燃料燃烧，提供热量②作还原剂，将氧化铜还 原为铜(3)排出产生的气体，防止容器因气体增多，压强 增大而炸裂（合理答案均可）(4)煅烧的温度高于铜的熔 点，且铜水的密度比木炭粉的密度大，反应过程中铜熔化 成液体，冷却至室温后凝固成块状（合理答案均可） (5)CaS03(6)Fe0(7)增大反应物之间的接触面积， 使反应更快、更充分（或提高CO的利用率等合理答案均可） 解析)(3)在高温下，木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化 碳，该反应有气体产生，球形容器封盖后保留细小通气孔 的目的是排出产生的气体，防止容器因气体增多，压强增 大而炸裂。(4)由题中提供的资料可知，铜的熔点为 附：答案与解析 1085℃，氧气充足时炭火温度可达1200℃左右，可知煅 烧的温度高于铜的熔点，且铜水的密度大于木炭粉密度， 所以反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块 状。(5)CaSO,中硫元素的化合价为十4，元素的化合价标 注在对应元素符号的正上方，符号在前，数值在后，因此 CaSO3中硫元素的化合价表示为CaSO3。(6)在2FeS+ 30,高温2X+2S0,中，反应前有2个铁原子，2个硫原子 和6个氧原子；反应后已知产物中有2个硫原子、4个氧原 子，所以2X中有2个铁原子和2个氧原子，则X的化学式 为FO。(?)精炼时，竖炉内部进气管设计成环形可以增 大CO和粗铜之间的接触面积，使反应更快、更充分，还可 以使未反应的CO循环使用，提高CO的利用率。 ⑤C①中铁钉只与氧气接触，不生锈：②中铁钉只与水接 触，不生锈：③中铁钉与氧气和水接触，生锈；由①②③得出 铁生锈需要与水、氧气共同作用，C不正确。 ⑥(1)升高试管a中的铁钉生锈消耗了氧气，压强变小 (2)需要与水接触(3)疏松多孔，易吸收水和氧气致 密的氧化铝薄膜 解析)(1)铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气 和水蒸气共同作用的结果。一段时间后，由于试管a中的 铁钉生锈消耗了氧气，压强变小，U形玻璃管中红墨水左 侧液面升高。(2)试管a中铁钉与氧气和水充分接触，试 管b中铁钉只能与干燥的空气接触，一段时间后，试管a中 的铁钉生锈，而试管b中的铁钉没有生锈，可以得出铁生锈 的条件之一是需要与水接触。(3)铁锈疏松多孔，易吸收 水和氧气，会加速铁的锈蚀；在空气中铝表面能形成致密 的氧化铝薄膜，起到保护的作用。 [综合素养提升 ①C炼铁原理是用合适的物质将铁的氧化物转化为单质 铁，A错误；钢是铁的一种合金，属于混合物，B错误；废旧 铁制品要回收利用，D错误。 ②C铝、铁分别与稀硫酸反应的化学方程式及其部分物 质的质量关系如下： 2A1+3H2SO1=Al2(SO1)3+3H2↑ 543×98 6 1898 2 Fe+H2SO,-FeSO,+H,↑ 5698 2 向两个盛有相同质量的铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相 同浓度的稀硫酸，最终金属完全反应，稀硫酸过量，且铝生 成的氢气比铁多。由图乙可知，a点时，A1与稀硫酸恰好 完全反应，盛Fe的烧杯中酸有剩余，A选项说法错误。 b点时，两个烧杯中消耗的稀硫酸质量不相等，则产生氢气 的质量也不相同，B选项说法错误。c点之后，两个烧杯中 都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余， 63 化学（沪教版）九年级上 C选项说法正确。图乙是产生氢气的质量与加入稀硫酸的 质量关系图，不是氢气质量与反应时间的关系图，故图乙 不能反映反应的速率，也不能反映铁和铝的金属活动性强 弱，D选项说法错误。 ③B氧化铁为红棕色，生成的铁粉为黑色，则现象为红棕 色固体逐渐变为黑色，A错误；铁的氧化物有三种，分别为 FeO2、FeO、FeO,FeO,中氧元素的质量分数为 56×2+16×3X100%=30%,Fe0中氧元素的质量分数 16×3 16 为56十16X100%≈22.2%，Fe0,中氧元素的质量分数为 56×3+16×4×100%≈27.6%，由于从a点到d点，固体 16×4 中的含氧量不断减小，侧αb段是氢气和氧化铁反应生成四 氧化三铁和水，b段是氢气和四氧化三铁反应生成氧化亚 铁和水，cd段为氢气和氧化亚铁反应生成铁和水，则bc段 反应的化学方程式为下e,0,十H,60℃一650℃3F0+ LO,B正确；由于氧化铁中铁元素的质量分数为1 30%=70%,则d点对应的固体为铁，且铁的质量为 4.8g×70%=3.36g,C错误；由上述分析可知，从a到d 点，固体减小的质量为其中氧元素的质量，D错误。 ④C一氧化碳具有还原性，能分别与Fe,O3、FeO,反应 生成铁和二氧化碳，样品是含FeO3杂质的FeO,而 FeO,为黑色，则Fe2O3被还原后可能无明显现象，或少 量红棕色固体变为黑色，A错误。装置B增重18.26g,说 明反应过程中生成二氧化碳的质量为18.26g,根据化学方 程式Fe0,十3C0商温2Fe+3C0,Fe,0,十4C0商通 3Fe+4CO2可知，每1个C0分子能生成1个CO2分子， 设生成18.26g二氧化碳需要一氧化碳的质量为x。 CO~CO 28 44 2 18.26g 28 4418.26g x=11.62g 由于在实验中为了防止爆炸，在点燃酒精喷灯前需先通人 一段时间的一氧化碳：为防止反应后生成的铁再次被氧 化，熄灭酒精喷灯后仍需继续通入一氧化碳，所以在实验 中通人一氧化碳的质量大于11.62g,B错误。根据化学方 程式Fo0,+3C0高巡2Fe+300,Fe0,十C0商温 3Fe十4CO2可知，每生成1个二氧化碳分子，其中的氧原 子就有1个来自铁的氧化物，所以24g样品中氧元素的质 量为18.26g×(6×100%）)=6.64g,样品中铁元素的质 441 量分数为24g6.64g×100%≈72.3%，C正确。装置C 24g 中为碱石灰，碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水 64 蒸气，防止其进人装置B中影响实验结果，碱石灰不能吸 收一氧化碳，不能用于尾气处理，D错误。 ⑤(1)Fe+2HC1一一FcCL2+H2↑(2)红棕色（或红褐 色；或红色)(3)除去水中溶解的氧气，防止对实验造成 干扰(4)氧气和水C中的铁钉接触的氧气比D中的多 (合理答案均可)(5)①防止温度变化影响气体压强的 测定（合理答案均可）②如图所示 101kPa 0 时间 (第5题图) 〔解析)(4)A中铁钉只与氧气接触，B中铁钉只与水接触， 在A和B中没有观察到明显现象，D中铁钉与水和氧气同 时接触，D中铁钉锈蚀，A、B、D对比，说明铁钉锈蚀的条件 是需要与氧气和水同时接触。C试管敞口，D试管密封，C 中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是C中的铁钉接触的 氧气比D中的多。(5)①气体的压强受温度变化影响较 大，温度升高压强增大，温度降低压强减小，保持恒温状态， 可以防止温度变化影响气体压强的测定。②恒温下，向锥 形瓶中加入少量稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和 氢气，此时，容器容积一定，随着氢气的生成，容器内压强不 断增大，待稀盐酸完全反应，压强达到最大值，随着时间的 推移，铁钉慢慢开始生锈，最后完全消耗掉空气中的氧气， 导致压强减小，最终压强小于起始压强。 6(1)520 (2)解：根据题目信息，锌完全反应时产生氢气的质量为 (525ml-25mDX009g=0.045g。设此黄金面具中 锌的质量分数为y。 Zn+H2SO,=ZnSO,+H2↑ 6 2 5.0 gXy 0.045g 65_5.0g×y 20.045g y=29.25% 答：此黄金面具中锌的质量分数为29.25%。 解析)(1)分析表中数据可知，当第1次加入5l稀硫 酸时，收集到200mL气体，第2次加入5mL稀硫酸时，收 集到的气体总体积为400mL,依次类推，当第3次加入 5mL稀硫酸时，收集到的气体的总体积应为400mL+ 200mL=600mL,而实际只收集到515mL气体，由此说明 第3次加入稀硫酸后已经将样品中的锌完全反应了，第4 次排出气体的体积等于5mL稀硫酸的体积，所以第4次 加入稀硫酸后气体的体积为515ml十5mL=520ml,即 x=520。