8.3 金属资源的利用和保护题型专练--2026-2027学年九年级化学人教版下册

人教版（2024）九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 题型专练 【题型1】工业炼铁的原理及装置 【典例】下列有关铁的冶炼说法不正确的是(　　) A.把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉      B.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变成炉渣      C.生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%      D.在反应过程中，Fe2O3作还原剂，被氧化 【举一反三1】黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2)，工业上可利用黄铁矿煅烧的产物冶炼铁和生产浓硫酸，其工业流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A. 反应③④为化合反应 B. 反应①中各元素的化合价均发生了改变 C. 该工业生产过程中产生的废气SO2可以用Ca(OH)2溶液吸收 D. 向制得的100g 98％的浓硫酸中加入100g蒸馏水，配制成49％的稀硫酸 【举一反三2】化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。 （1）电冰箱里的食物容易相互“窜味”，由此说明分子具有的性质是 　             　。 （2）炒菜时，锅内油着火用锅盖盖灭，其灭火原理是 　       　。 （3）我国在抗击新冠肺炎战役中，通常在公共场所使用84消毒液（主要成分是NaClO）进行消毒。NaClO中氯元素的化合价是 　     　。 （4）空间站中的氧气主要来自电解水，在电源的 　     　（选填“正极”或“负极”）上产生氧气。 （5）承载基站的铁塔需要消耗大量铁的合金。工业炼铁的原理是赤铁矿和一氧化碳在高温条件下反应，其化学方程式为 　                  　。 【举一反三3】生铁用途十分广泛。图1是工业上利用赤铁矿(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程示意图。回答下列问题： (1)①生铁是常用的合金，生铁属于 　　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。 ②“高炉气体”中的 　　　　(填化学式)会导致酸雨。 ③炉渣的主要成分是CaSiO3，其中硅元素的化合价为 　　　　。 (2)①利用图2所示实验装置可模拟工业炼铁。下列说法正确的是　　(填字母)。 A.实验时应先点燃酒精灯后通CO B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色 C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2 ②用化学方程式表示利用CO炼铁的原理：　　　　　　　　　。 【题型2】含杂质物质的化学反应的有关计算 【典例】用某赤铁矿石280 t生产出含杂质2％的生铁160 t，那么此赤铁矿石含氧化铁的质量分数为(　　) A. 70％ B. 75％ C. 80％ D. 90％ 【举一反三1】某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%，则该矿石样品中Fe2O3的质量分数为（　　） A.95%                      B.85%                      C.90%                      D.80% 【举一反三2】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？ 【举一反三3】科研人员提出一种回收利用冶炼铝产生的废渣——赤泥(含Fe₂O₃)的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式： 3H2+Fe2O33H2O+2Fe。 (1)用该方法处理某赤泥样品的实验数据如图所示。据图计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为         g。 (2)我国每年产生赤泥约9000 万吨，假设赤泥中 Fe₂O₃的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥，理论上可提取铁多少万吨? 【题型3】古代冶炼金属 【典例】如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了我国的古代炼铁术。下列说法错误的是（　　） A.向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁 B.高炉炼铁时，出铁口出的是生铁 C.加入焦炭的目的只是利用其可燃性 D.工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【举一反三1】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是(　　) A.该炼银过程涉及化学变化 B.银铅块属于合金 C.PbO中Pb的化合价为+2 D.银在自然界不存在单质形态 【举一反三2】浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 (1)《吕氏春秋•别类》记载有“金(指铜)柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 　      　(填“大”或“小”)。 (2)在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……(黄)盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。从燃烧条件分析，薪草属于              　。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 　            　  来达到灭火的目的。 (3)《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁，其反应原理是 　    　                                  (写化学方程式)。 (4)西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 　                 　。 【举一反三3】《天工开物》是一部我国古代科技巨著,书中介绍了锌的冶炼方法(图 1):将炉甘石(主要成分是 )和煤炭饼装入炼锌罐,泥封后其底铺薪,发火煅红,制得锌后 “冷定毁罐取出”。图 2 是模拟该过程的流程图(已知:碳酸锌高温分解的反应原理与碳酸钙相似；锌的熔点为 ,沸点为)。分析流程,回答问题: (1)将炉甘石粉碎的目的是　　　　。 (2)反应区内碳酸锌高温分解的化学方程式为　　　　。 (3)上述过程中将炉甘石中的锌元素还原为金属锌的物质是　　　　。 (4)冷凝区中将气态锌转化成液态锌,理论上该区应控制的温度范围是　　　　。 (5)“冷定”后方能“毁罐”取出,从化学变化角度解释其原因:　　　　。 【举一反三4】《天工开物》中记载了“假银锭”提纯银的过程(如图1)，回答问题。 (1)“假银锭”属于　　　　(选填“纯净”或“混合”)物。 (2)“熔炼炉”中反应之一：KNO3＋2CuCu2O＋X，X的化学式为　　　　；提纯过程中银无明显变化，说明银的化学性质比较　　　　(选填“稳定”或“活泼”)。 (3)图2中“风箱”的作用：　　　　。 (4)“分金炉”中，木炭与Cu2O反应的化学方程式为　　　　。 (5)已知：铅、银、铜的熔点分别为327℃、962℃、1083℃。要使铅从“分金炉”中优先流出，应控制的温度范围为　　　　。 【题型4】探究铁生锈的条件 【典例】将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后，置于如图所示装置中，进行铁的锈蚀实验。下列有关正确的是（　　） A.铁锈蚀后生成四氧化三铁 B.导管内的液面低于试管内的液面 C.活性炭的存在会加速铁的锈蚀 D.以水代替食盐溶液，铁不能发生锈蚀 【举一反三1】某小组设计了如图1装置定量探究铁锈蚀的因素。先检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据，测得温度与压强的曲线如图2所示。查阅资料：一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。下列说法不正确的是（　　）        A.对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢 B.t2时刻后温度开始降低，说明铁生锈的反应已经停止 C.t1~t3时刻装置内压强变小是因为铁锈蚀消耗氧气 D.t3时刻压强突然变大的原因是注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气 【举一反三2】金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。 （1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的 　     　性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 　   　（填“大”或“小”）。 （2）目前，铁是使用量最大的金属。①铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝 　                　，达到防止生锈的目的；②写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe的化学方程式 　                  　。 （3）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验： 欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则实验④中X和Y的组合是 　                  　，该反应属于 　     　反应（填基本反应类型）。 （4）将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列判断正确的是 　   　（填字母序号）。 A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3 B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2 C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3 D．滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2 【举一反三3】请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件。实验设计如图： (1)实验分析：①B中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，其目的是___________________。 ②对比A、C中的现象，可以获得的结论是___________________；由实验___________________（填序号）对比可得到铁生锈需有氧气参加。 (2)实验结论：铁生锈的条件是___________________。 (3)日常生活中防止铁生锈的方法___________________。 【举一反三4】为探究铁生锈的条件，同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如图实验(提示:CaCl₂作干燥剂)。 (1)一段时间后，U形玻璃管中红墨水左侧液面____________________ (填“升高”或“下降”)，原因是_______________________。 (2)对比a试管和b试管中铁钉生锈情况，得出铁生锈的条件是________________________________________。 (3)铁制品表面的锈要及时除去，这是因为铁锈____________________，会加快铁制品的生锈。铝制品不需要除锈，这是因为铝表面能形成________________________________________，可以阻止铝进一步被氧化。 【举一反三5】钢铁的防腐是重要的研究课题。用如下图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管 A、B 中铁钉几乎没有生锈，而试管 C 中铁钉明显锈蚀，试管 D 中铁钉严重锈蚀。 （1） 由 A、B、C 的现象可知，铁的锈蚀是铁跟　　　　　　（填化学式）等物质作用的过程。 （2） 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是　　　　　　。 （3）试解释为什么切过咸菜的铁制菜刀更容易生锈。 【题型5】金属制品的锈蚀及防锈措施 【典例】下列有关金属材料的说法错误的是（　　） A.铜丝常用作导线，说明铜具有良好的导电性和延展性 B.“真金不怕火炼”说明金的熔点高，不易熔化 C.铁制品在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈 D.纯金属单质常温下大多数为固体，只有汞单质为液体 【举一反三1】下列有关金属及金属材料的正确的是（　　） A.常温下所有金属都是固体 B.铁矿石是一种天然的合金 C.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 D.铁锅清洗后残留的水可防止铁锅生锈 【举一反三2】逢山开路、遇水架桥，上天入海，探秘宇宙，一项项接连问世的重大工程，一个个“身怀绝技”的国之重器，彰显新时代工程科技的创新活力和实力。下面是我国在工程领域中引起世界关注的四个典型实例。请分析图文信息，解答下列相关问题。 （1）图1：北斗三号全球卫星导航系统是我国迄今为止建设的规模最大、覆盖范围最广的巨型复杂航天系统。导航卫星上首次采用大功率氮化镓固态放大器，有效提升了导航卫星的信号质量。氮化镓中，氮和镓的原子结构示意图依次是、其中X＝　   　，二者相比，原子结构不同之处为 　               　（写一点）。 （2）图2：港珠澳大桥是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长的跨海大桥。建造大桥时使用了合金钢，合金钢的主要成分是 　       　。与纯金属相比，合金钢具有的优点有 　             　（写一点）。为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的保护措施有 　      　（写一点）。 （3）图3：“奋斗者”号是我国第一台能够到达全球海洋最深处，开展科考和作业的载人潜水器。海洋中有丰富的能源和资源。可燃冰中含有甲烷水合物，甲烷的化学式是 　      　，写出甲烷完全燃烧的化学方程式：　                  　。 （4）图4：中国空间站核心舱内的生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。水处理系统可以将产生的废水通过净化系统重复利用，这样做的意义是 　        　（写一点）。判断经过处理后的水是否为硬水的一种方法是加入 　      　。 【举一反三3】常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：      （1）铁生锈的条件为________________，铁锈主要成分为________________ (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填字母)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施________________。 【举一反三4】某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。 (1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是　　　　(填“a”“b”或“c”)。 (2)上述实验能证明铁钉锈蚀与　　　　有关。 (3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为　 　　　(任写一个)。 【题型6】金属元素的存在形式 【典例】中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映，蕴含着许多的科学道理。下列对划线部分的相关科学解释不合理的是（　　） A.道狭草木长，夕露沾我衣——空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象 B.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴——温度升高，分子运动加快 C.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金不活泼，在自然界中以单质形式存在 D.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干——石蜡完全燃烧生成水和一氧化碳的过程 【举一反三1】“金银铜铁锡”俗称五金，在这五种金属中，以单质形式存在于自然界中的银白色固体是(　　) A.铁    B.铜 C.金    D.银 【举一反三2】阅读下面短文，回答相关问题。 2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。 肼又叫联氨，化学式为N2H4，是一种无色、易挥发、有剧毒、有刺激性气味的油状液体，制备肼的原料易得，可以通过氨或尿素与次氯酸反应制备肼。肼具有很高的燃烧热，将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼。 火星作为太阳系中与地球最相似的行星，是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。国内外专家提出开展火星原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本。 火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象。目前，探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示，火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表1所示： 利用与地球上相似的冶炼原理，可以从火星土壤中获得多种金属单质，部分金属可以在CO2中燃烧，此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景，分析了不同金属与CO2反应时，氧燃比（CO2与金属的质量比）对比冲的影响，比冲越高，发动机效率越高，结果如图2所示。目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。 （1）肼的物理性质 　                  　。（任写三点） （2）火星原位资源利用是指 　                  　。 （3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是 　       　。 （4）图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是 　                  　。 （5）下列说法正确的是 　     　（填标号）。 A．火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物 B．火星土壤中至少含有3种金属元素 C．肼能支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料 D．火星原位资源利用技术已经非常成熟 （6）已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，该反应的化学方程式为 　                  　。 【举一反三3】阅读科普短文，回答相关问题。 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。 19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。 钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97 g•cm﹣3，熔点为97.8 ℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。 金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。 工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。 （1）自然界中钠元素以 　      　（填“单质”或“化合物”）形式存在。 （2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 　       　反应而变质。 （3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 　     　。 （4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 　   　（填字母）。 a.导电性 b.导热性 c.延展性 （5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式：　                  　。 【题型7】常见的金属矿物 【典例】我国发射火星探测器获取火星上的信息。以下是关于火星的部分已知信息： ①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖； ②火星上无液态水，但有大量冰； ③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%。 下列说法正确的是（　　） A.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁 B.火星上的冰转化为液态水发生化学变化 C.目前火星不适宜人类居住 D.蜡烛在火星大气中可以燃烧 【举一反三1】下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是(　　) A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.菱铁矿 D.铝土矿 【举一反三2】《千里江山图》是北宋王希孟创作的绢本设色画，描绘了祖国的锦绣河山，其颜料原料为各色天然矿石。一些矿石的主要成分及颜色如下表所示。 矿石 主要成分 颜色 蓝铜矿 Cu3（OH）2（CO3）2 蓝色 孔雀石 Cu2（OH）2CO3 绿色 雌黄 As2S3 黄色 赭石 Fe2O3 红棕色 （1）四种矿石主要成分中，属于氧化物的是　　　　。 （2）蓝铜矿和孔雀石的主要成分在组成上具有的相同点是　　　　   。 【举一反三3】写出下列金属矿石的主要成分的化学式。 矿石 磁铁矿 赤铁矿 铝土矿 软锰矿 主要成分 四氧化三铁 氧化铁 氧化铝 二氧化锰 化学式 【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合 【典例】某工厂先用孔雀石制取硫酸铜[Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑]，再用“湿法炼铜”获得铜，其主要工艺流程如图所示。下列错误的是（　　） A.孔雀石用粉末而不用块状可以使反应更快 B.两处滤液中都是只含有硫酸铁 C.固体A中含有铁和铜 D.干燥铜时不能采取高温的方法 【举一反三1】下列关于实验现象的描述，正确的是（　　） A.将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射 B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 C.氢气还原氧化铜时看到红色物质生成 D.电解水实验中，负极产生的气体能使带火星的小木条复燃 【举一反三2】《天工开物•锡》详细记载炼锡过程：“凡煎炼亦用烘炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注。”回答下列问题。 （1）“鼓鞴”指鼓入足量空气，能使木炭 　       　，从而提高炉温。 （2）炼锡的方法是以二氧化锡（SnO2）和木炭粉为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 　                  　。 （3）“用铅少许勾引，方始沛然流注”指加入少量铅，使锡顺畅流出，其原因是 　               　。 （4）锡熔化后流入铁盘，说明铁的熔点比锡 　   　（填“高”或“低”）。 （5）四川大学成功研制出我国首套二氧化碳零排放天然气制氢设备。该设备以液态金属锡为媒介，助力甲烷裂解，实现二氧化碳零排放、低成本、高效制氢。反应的微观示意图如图2。该反应涉及 　   　种单质。 【举一反三3】金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。 （1）采矿：“水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂（指锡矿石）时，所用容器的孔径需 　     　（填“大于”或“小于”）锡砂颗粒大小。 （2）冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。” 炼锡的原理是以锡砂（主要成分为SnO2）和木炭为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为 　                  　。 （3）使用：①焊锡是锡铅合金，可用于焊接金属，这是利用了焊锡比锡的熔点 　   　（填“高”或“低”）。 ②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是 　                  　。 ③糖果等食品常用银白色的被称为“锡纸”的材料进行包装，“锡纸”实际上是铝箔纸。将砂纸打磨过的“锡纸”放入 　   　（填字母序号）中，根据实验现象，结合金属活动性可证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡。 A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．硫酸铜溶液 D．硫酸亚铁溶液 【举一反三4】金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。 (1)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。由此可得到的结论是__________。 A．黄金的化学性质不活泼 B．黄金在自然界主要以单质形式存在 C．沙子可通过化学反应变成黄金 D．黄金由原子构成 (2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。即在“铁釜”中加入硫酸铜溶液，则可得到铜。写出该反应的化学方程式____________________。 (3)明代宋应星所著的《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤装入炼锌罐，如图所示，“泥封，发火煅红，冷定毁罐取出”。 ①反应区中，炉甘石(ZnCO3)在高温下先分解生成氧化锌，再被还原成锌。“煤”在该生产过程中有两个作用(均生成二氧化碳)，请写出相关的化学方程式：________________________________________。 ②必须“冷定”后才能“毁罐”取锌。请解释其原因是______________________________。 【题型9】废旧金属的回收利用 【典例】下列说法错误的是（　　） A.蒸馏对水的净化程度最高 B.二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质，也利用了它的化学性质 C.对铁制品进行防锈处理，可以有效减少金属资源的浪费 D.二氧化碳和一氧化碳都具有还原性 【举一反三1】2016年4月22日是世界第4个地球日，主题为“珍惜地球资源，转变发展方式——提高资源利用效率”。小明的下列做法不符合这一主题的是(　　) A.回收废旧易拉罐 B.回收废旧电池 C.宣传使用一次性木筷 D.洗菜的水用来浇花 【举一反三2】废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag 等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后过滤，所得固体中含有的金属是(　　) A.Mg 、Al B.Cu 、Ag C.Al 、Cu D.Mg 、Ag 【举一反三3】人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题： （1）将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度 　 　； （2）生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的 　  　性； （3）“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与 　  　反应； （4）实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，反应的化学方程式是 　               　； （5）保护金属资源的有效途径有 　                        　（答一种即可）。 【举一反三4】铝和铁是两种常见的活泼金属。 （1）铝的原子结构示意图：，最外层电子数为 　 　，铝在化学反应中容易 　  　（填“得到”或“失去”）电子，但生活中铝制品不易被腐蚀，原因是 　                          　。 （2）生活中的铁制品容易被锈蚀，锈蚀过程是铁与空气中的氧气和 　  　等发生化学反应，请你给出一条保护金属资源的有效途径 　                 　。 【举一反三5】金属与我们的生活息息相关，在各个领域中用途广泛。 （1）如图是一个灯泡，根据图示回答下列问题 ①灯泡中充氮气的目的是_________________________________ ②用铝做灯帽是因为铝有很好的抗腐蚀性能，其原因是______________________（用化学方程式解释）。 （2）LAMY（凌美）钢笔颜值高、书写流畅，受到许多学生的追捧。 ①钢笔在选取金属笔尖材料时不需要考虑的因素是______________________（填字母）； A．金属的硬度　　　　B．金属的导电性　　　　C．金属的耐腐蚀性　　　　D．金属的价格 ②LAMY狩猎者系列采用不锈钢做笔尖，不锈钢属于______________________（填“合成材料”或“金属材料”）； （3）金属资源的保护迫在眉睫，下列做法中符合这一要求的是______________________（填字母）。 A．用塑料管代替铁制管道 B．大力开采金属矿物 C．禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品 D．回收利用废旧金属 人教版（2024）九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 题型专练（参考答案） 【题型1】工业炼铁的原理及装置 【典例】下列有关铁的冶炼说法不正确的是(　　) A.把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉      B.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变成炉渣      C.生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%      D.在反应过程中，Fe2O3作还原剂，被氧化 【答案】D 【解析】在反应过程中，Fe2O3作氧化剂，被还原，D错误。 【举一反三1】黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2)，工业上可利用黄铁矿煅烧的产物冶炼铁和生产浓硫酸，其工业流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A. 反应③④为化合反应 B. 反应①中各元素的化合价均发生了改变 C. 该工业生产过程中产生的废气SO2可以用Ca(OH)2溶液吸收 D. 向制得的100g 98％的浓硫酸中加入100g蒸馏水，配制成49％的稀硫酸 【答案】D 【举一反三2】化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。 （1）电冰箱里的食物容易相互“窜味”，由此说明分子具有的性质是 　             　。 （2）炒菜时，锅内油着火用锅盖盖灭，其灭火原理是 　       　。 （3）我国在抗击新冠肺炎战役中，通常在公共场所使用84消毒液（主要成分是NaClO）进行消毒。NaClO中氯元素的化合价是 　     　。 （4）空间站中的氧气主要来自电解水，在电源的 　     　（选填“正极”或“负极”）上产生氧气。 （5）承载基站的铁塔需要消耗大量铁的合金。工业炼铁的原理是赤铁矿和一氧化碳在高温条件下反应，其化学方程式为 　                  　。 【答案】（1）分子是在不断地运动的；（2）隔绝氧气；（3）+1；（4）正极；（5）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 【解析】（1）电冰箱里的食物容易相互“窜味”，是因为食物中的分子是在不断地运动的。 （2）炒菜时，锅内油着火用锅盖盖灭，是利用了隔绝氧气的灭火原理。 （3）次氯酸钠中钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则+1+x+（﹣2）＝0，x＝+1。 （4）根据电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，电源正极上产生的是氧气。 （5）工业炼铁的原理是赤铁矿和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 【举一反三3】生铁用途十分广泛。图1是工业上利用赤铁矿(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程示意图。回答下列问题： (1)①生铁是常用的合金，生铁属于 　　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。 ②“高炉气体”中的 　　　　(填化学式)会导致酸雨。 ③炉渣的主要成分是CaSiO3，其中硅元素的化合价为 　　　　。 (2)①利用图2所示实验装置可模拟工业炼铁。下列说法正确的是　　(填字母)。 A.实验时应先点燃酒精灯后通CO B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色 C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2 ②用化学方程式表示利用CO炼铁的原理：　　　　　　　　　。 【答案】(1)①混合物　②SO2　③+4　(2)①C　②3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【解析】(2)①实验过程中先通入一氧化碳后加热，目的是排出装置中空气，防止加热时爆炸，A错误；反应过程中硬质玻璃管内氧化铁被还原为铁，故现象为红棕色粉末变黑，B错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以b处可用澄清石灰水检验生成的CO2，C正确。 【题型2】含杂质物质的化学反应的有关计算 【典例】用某赤铁矿石280 t生产出含杂质2％的生铁160 t，那么此赤铁矿石含氧化铁的质量分数为(　　) A. 70％ B. 75％ C. 80％ D. 90％ 【答案】C 【举一反三1】某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%，则该矿石样品中Fe2O3的质量分数为（　　） A.95%                      B.85%                      C.90%                      D.80% 【答案】C 【解析】 Fe2O3中Fe的质量分数为56×2÷（56×2+16×3）=112÷160=70％，63%÷70％=.90%。 【举一反三2】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？ 【答案】解：设至少需要含Fe2O380%的铁矿石的质量为x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160　　　　　112 80%x　　　　210 t×96% 　x＝360 t 答：至少需要含Fe2O380%的铁矿石360 t。 【举一反三3】科研人员提出一种回收利用冶炼铝产生的废渣——赤泥(含Fe₂O₃)的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式： 3H2+Fe2O33H2O+2Fe。 (1)用该方法处理某赤泥样品的实验数据如图所示。据图计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为         g。 (2)我国每年产生赤泥约9000 万吨，假设赤泥中 Fe₂O₃的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥，理论上可提取铁多少万吨? 【答案】 (1)15g×28％-9g×18％=4.2g-1.62g=2.58g (2)解：设理论上可提取铁x万吨。 3H2+Fe2O33H2O +2Fe 160　　　　　　　　　112 9000万吨×30％　　　　x ，x=1890万吨 答：理论上可提取铁1890万吨。 【题型3】古代冶炼金属 【典例】如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了我国的古代炼铁术。下列说法错误的是（　　） A.向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁 B.高炉炼铁时，出铁口出的是生铁 C.加入焦炭的目的只是利用其可燃性 D.工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【答案】C 【解析】高炉炼铁的原料为铁矿石、焦炭、石灰石，其中焦炭燃烧可为炼铁提供热量，创造高温的环境，同时还可以产生具有还原性的CO，A 正确，C 错误；高炉炼铁时，出铁口出的是生铁，B 正确；炼铁采用的赤铁矿的主要成分为 Fe2O3,炼铁的化学方程式为Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO2，D正确。 【举一反三1】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是(　　) A.该炼银过程涉及化学变化 B.银铅块属于合金 C.PbO中Pb的化合价为+2 D.银在自然界不存在单质形态 【答案】D 【解析】银的化学性质不活泼,在自然界中存在单质形态。 【举一反三2】浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 (1)《吕氏春秋•别类》记载有“金(指铜)柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 　      　(填“大”或“小”)。 (2)在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……(黄)盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。从燃烧条件分析，薪草属于              　。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 　            　  来达到灭火的目的。 (3)《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁，其反应原理是 　    　                                  (写化学方程式)。 (4)西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 　                 　。 【答案】(1)大 　(2)可燃物　隔绝氧气 　(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 　(4)铁原子和铜离子 【解析】(3)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(4)由微观反应示意图的信息可知，该反应中，铁原子变成了亚铁离子，铜离子变成了铜原子，因此该反应过程中发生变化的微观粒子是铁原子和铜离子。 【举一反三3】《天工开物》是一部我国古代科技巨著,书中介绍了锌的冶炼方法(图 1):将炉甘石(主要成分是 )和煤炭饼装入炼锌罐,泥封后其底铺薪,发火煅红,制得锌后 “冷定毁罐取出”。图 2 是模拟该过程的流程图(已知:碳酸锌高温分解的反应原理与碳酸钙相似；锌的熔点为 ,沸点为)。分析流程,回答问题: (1)将炉甘石粉碎的目的是　　　　。 (2)反应区内碳酸锌高温分解的化学方程式为　　　　。 (3)上述过程中将炉甘石中的锌元素还原为金属锌的物质是　　　　。 (4)冷凝区中将气态锌转化成液态锌,理论上该区应控制的温度范围是　　　　。 (5)“冷定”后方能“毁罐”取出,从化学变化角度解释其原因:　　　　。 【答案】 (1)增大反应物之间的接触面,使反应更充分 (2) (3)煤炭 (4) (5)防止热的锌在空气中再次被氧化 【举一反三4】《天工开物》中记载了“假银锭”提纯银的过程(如图1)，回答问题。 (1)“假银锭”属于　　　　(选填“纯净”或“混合”)物。 (2)“熔炼炉”中反应之一：KNO3＋2CuCu2O＋X，X的化学式为　　　　；提纯过程中银无明显变化，说明银的化学性质比较　　　　(选填“稳定”或“活泼”)。 (3)图2中“风箱”的作用：　　　　。 (4)“分金炉”中，木炭与Cu2O反应的化学方程式为　　　　。 (5)已知：铅、银、铜的熔点分别为327℃、962℃、1083℃。要使铅从“分金炉”中优先流出，应控制的温度范围为　　　　。 【答案】 (1)混合 (2)KNO2　稳定 (3)提供充足的空气，使燃料充分燃烧 (4)C＋2Cu2O4Cu＋CO2↑ (5)327～962℃ 【题型4】探究铁生锈的条件 【典例】将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后，置于如图所示装置中，进行铁的锈蚀实验。下列有关正确的是（　　） A.铁锈蚀后生成四氧化三铁 B.导管内的液面低于试管内的液面 C.活性炭的存在会加速铁的锈蚀 D.以水代替食盐溶液，铁不能发生锈蚀 【答案】C 【解析】铁锈蚀后生成氧化铁，故A错误；将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后，置于如图所示装置中，一段时间后，铁生锈消耗了装置中的氧气，使装置内气体体积减少，压强减小，导管内的液面高于试管内的液面，故B错误；活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，活性炭的存在会加速铁的锈蚀，故C正确；以水代替食盐溶液，铁也会发生锈蚀，只是锈蚀的速率不如用食盐溶液快，故D错误。 【举一反三1】某小组设计了如图1装置定量探究铁锈蚀的因素。先检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据，测得温度与压强的曲线如图2所示。查阅资料：一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。下列说法不正确的是（　　）        A.对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢 B.t2时刻后温度开始降低，说明铁生锈的反应已经停止 C.t1~t3时刻装置内压强变小是因为铁锈蚀消耗氧气 D.t3时刻压强突然变大的原因是注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气 【答案】C 【解析】AB段压强减小慢，说明消耗氧气慢，即铁锈蚀慢，而BC端压强减小快，说明消耗氧气快，即铁锈蚀快， A不符合题意；0~t1时刻，温度升高，t2时刻后温度开始降低说明铁生锈反应停止，不再产生热量，随着热量散失，温度降低，B不符合题意；t1~t2压强变小是因为铁锈蚀消耗氧气，t2时刻后温度开始降低说明铁生锈反应停止，不再产生热量，随着热量散失，温度降低，气体收缩压强变小，故而t2~t3是因为温度降低压强变小，C符合题意；随着压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，盐酸和铁反应生成氢气，使瓶中压强变大，D不符合题意。 【举一反三2】金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。 （1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的 　     　性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 　   　（填“大”或“小”）。 （2）目前，铁是使用量最大的金属。①铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝 　                　，达到防止生锈的目的；②写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe的化学方程式 　                  　。 （3）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验： 欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则实验④中X和Y的组合是 　                  　，该反应属于 　     　反应（填基本反应类型）。 （4）将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列判断正确的是 　   　（填字母序号）。 A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3 B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2 C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3 D．滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2 【答案】（1）导电；大；（2）“氧气和水”或“空气和水”；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （3）Cu和AgNO3溶液（合理即可）；置换；（4）D。 【解析】（1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的导电性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大； （2）①根据铁生锈的条件可知，铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝氧气（或空气）和水，达到防止生锈的目的；②赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （3）铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，可以证明金属的活动性：Fe＞Cu，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe＞Cu，欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，还需验证铜、银活动性顺序，实验④中X和Y的组合可以是Cu和AgNO3溶液，铜能置换出AgNO3溶液中银，同时生成硝酸铜，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应； （4）铁的金属活动性比铜强，铜的活动性强于银，将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，银、铜均不与稀盐酸反应，则说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的铁，说明铁是过量的。铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中不可能含有Cu（NO3）2和AgNO3，A错误；铁是过量的，滤渣中一定含有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，不可能含有Cu（NO3）2，B错误；铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中不可能含有Cu（NO3）2和AgNO3，C错误；铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，D正确。 【举一反三3】请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件。实验设计如图： (1)实验分析：①B中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，其目的是___________________。 ②对比A、C中的现象，可以获得的结论是___________________；由实验___________________（填序号）对比可得到铁生锈需有氧气参加。 (2)实验结论：铁生锈的条件是___________________。 (3)日常生活中防止铁生锈的方法___________________。 【答案】(1)除去水中的氧气　　铁生锈需要水　　A、B (2)铁与水和氧气同时接触 (3)刷油漆(合理即可) 【解析】（1）①将水煮沸可以除去水中溶解的少量氧气，故B中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，其目的是除去水中的氧气。 ②A中铁钉与水和氧气接触，C中含有氧气，但是无水氯化钙吸收水分，C中铁钉只与氧气接触，A中铁钉会生锈，C中铁钉不生锈，说明铁生锈需要水； A中铁钉与水和氧气接触，B中铁钉与水接触，没有氧气，故由实验A、B对比可得到铁生锈需有氧气参加。 （2）由实验A中铁钉生锈、B和C中铁钉不生锈可得出铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触。 （3）要防止铁生锈就要使铁不与氧气或水接触，故日常生活中防止铁生锈的方法是刷油漆或涂油等。 【举一反三4】为探究铁生锈的条件，同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如图实验(提示:CaCl₂作干燥剂)。 (1)一段时间后，U形玻璃管中红墨水左侧液面____________________ (填“升高”或“下降”)，原因是_______________________。 (2)对比a试管和b试管中铁钉生锈情况，得出铁生锈的条件是________________________________________。 (3)铁制品表面的锈要及时除去，这是因为铁锈____________________，会加快铁制品的生锈。铝制品不需要除锈，这是因为铝表面能形成________________________________________，可以阻止铝进一步被氧化。 【答案】(1)升高　　a试管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 a试管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)a试管中铁钉与氧气和水充分接触，b试管中铁钉只能与干燥的空气接触，一段时间后，a试管中的铁钉生锈，而b试管中的铁钉没有生锈，可以得出铁生锈的条件是需要与水接触。（3）铁锈疏松多孔，易吸收水和氧气，会加速铁的锈蚀；铝在空气中表面能形成致密的氧化铝薄膜，起到保护的作用。 【举一反三5】钢铁的防腐是重要的研究课题。用如下图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管 A、B 中铁钉几乎没有生锈，而试管 C 中铁钉明显锈蚀，试管 D 中铁钉严重锈蚀。 （1） 由 A、B、C 的现象可知，铁的锈蚀是铁跟　　　　　　（填化学式）等物质作用的过程。 （2） 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是　　　　　　。 （3）试解释为什么切过咸菜的铁制菜刀更容易生锈。 【答案】 (1)H2O 、O₂ (2)除去蒸馏水中溶解的O₂, 并防止O2再溶于水 (3)铁制菜刀会发生锈蚀，有氯化钠存在时会加速铁的锈蚀 【题型5】金属制品的锈蚀及防锈措施 【典例】下列有关金属材料的说法错误的是（　　） A.铜丝常用作导线，说明铜具有良好的导电性和延展性 B.“真金不怕火炼”说明金的熔点高，不易熔化 C.铁制品在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈 D.纯金属单质常温下大多数为固体，只有汞单质为液体 【答案】B 【解析】铜丝用作导线，是因为铜均有良好的导电性和延展性，A正确；“真金不怕火炼”，是因为金在高温条件下也不与氧气反应，B错误；铁制品与氧气、水共同接触时会生锈，则铁制品在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈，C正确；纯金属单质常温下大多数为固体，只有汞单质为液体，D正确。 【举一反三1】下列有关金属及金属材料的正确的是（　　） A.常温下所有金属都是固体 B.铁矿石是一种天然的合金 C.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 D.铁锅清洗后残留的水可防止铁锅生锈 【答案】C 【解析】常温下，汞是液体，A错误；铁矿石不是合金，B错误；“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼，C正确；铁锅清洗后残留的水可促进铁锅生锈，D错误。 【举一反三2】逢山开路、遇水架桥，上天入海，探秘宇宙，一项项接连问世的重大工程，一个个“身怀绝技”的国之重器，彰显新时代工程科技的创新活力和实力。下面是我国在工程领域中引起世界关注的四个典型实例。请分析图文信息，解答下列相关问题。 （1）图1：北斗三号全球卫星导航系统是我国迄今为止建设的规模最大、覆盖范围最广的巨型复杂航天系统。导航卫星上首次采用大功率氮化镓固态放大器，有效提升了导航卫星的信号质量。氮化镓中，氮和镓的原子结构示意图依次是、其中X＝　   　，二者相比，原子结构不同之处为 　               　（写一点）。 （2）图2：港珠澳大桥是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长的跨海大桥。建造大桥时使用了合金钢，合金钢的主要成分是 　       　。与纯金属相比，合金钢具有的优点有 　             　（写一点）。为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的保护措施有 　      　（写一点）。 （3）图3：“奋斗者”号是我国第一台能够到达全球海洋最深处，开展科考和作业的载人潜水器。海洋中有丰富的能源和资源。可燃冰中含有甲烷水合物，甲烷的化学式是 　      　，写出甲烷完全燃烧的化学方程式：　                  　。 （4）图4：中国空间站核心舱内的生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。水处理系统可以将产生的废水通过净化系统重复利用，这样做的意义是 　        　（写一点）。判断经过处理后的水是否为硬水的一种方法是加入 　      　。 【答案】（1）3；核电荷数不同（合理即可）；（2）铁或Fe；硬度大、抗腐蚀性能好；刷油漆；（3）CH4； ；（4）节约水资源；肥皂水。 【解析】（1）由镓的原子结构示意图可知，圈内数字表示核电荷数，在原子中，核电荷数＝核外电子数，则X＝31﹣2﹣8﹣18＝3；由氮和镓的原子结构示意图可知，二者原子结构不同之处为核电荷数不同、最外层电子数不同、核外电子层数不同等； （2）建造大桥时使用了合金钢，钢是铁的合金，其主要成分是铁；与纯金属相比，合金钢具有的优点有硬度大、抗腐蚀性能好等；为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的保护措施有刷油漆等； （3）可燃冰中含有甲烷水合物，甲烷的化学式是CH4；甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； （4）水处理系统可以将产生的废水通过净化系统重复利用，这样做的意义是节约水资源；判断经过处理后的水是否为硬水的一种方法是加入肥皂水，取样加入肥皂水振荡，出现泡沫较多，说明为软水，反之则为硬水。 【举一反三3】常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：      （1）铁生锈的条件为________________，铁锈主要成分为________________ (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填字母)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施________________。 【答案】（1）与水和氧气同时接触　　Fe2O3  （2）B （3）置于干燥处或刷漆或涂油等 【解析】（2）直接喷洒稀盐酸，稀盐酸也能和铁反应生成氯化亚铁和氢气，A不正确；小心打磨生锈处，能除去疏松的铁锈，使铁生锈速率减慢，B正确；用水清洗，能使金属与水充分接触，更容易生锈，C不正确。 （3）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，防止铁制品锈蚀的措施可以为置于干燥处或刷漆或涂油等（合理即可）。 【举一反三4】某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。 (1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是　　　　(填“a”“b”或“c”)。 (2)上述实验能证明铁钉锈蚀与　　　　有关。 (3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为　 　　　(任写一个)。 【答案】 (1)b (2)氧气和水 (3)、 【解析】 （1）实验①b处铁钉与氧气和水直接接触，故实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是b； （2）实验①中铁钉与氧气和水接触，生锈；实验②中铁钉只与氧气接触不与水接触，不生锈；实验③中铁钉只与水接触不与氧气接触，不生锈，实验①②对比可知，铁生锈需要与水接触，实验①③对比可知，铁生锈需要与氧气接触，故上述实验能证明铁钉锈蚀与氧气和水有关； （3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：， 氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。 【题型6】金属元素的存在形式 【典例】中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映，蕴含着许多的科学道理。下列对划线部分的相关科学解释不合理的是（　　） A.道狭草木长，夕露沾我衣——空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象 B.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴——温度升高，分子运动加快 C.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金不活泼，在自然界中以单质形式存在 D.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干——石蜡完全燃烧生成水和一氧化碳的过程 【答案】D 【解析】空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象，故A不符合题意；分子是在不断运动的，春晴天暖，气温升高，花朵分泌的芳香油分子在空气中运动的速度加快，这是扩散现象，从而使人可以闻到浓浓的花香，故B不符合题意；金化学性质稳定，所以“金”在自然界中常以单质状态存在，故C不符合题意；蜡炬成灰泪始干，石蜡完全燃烧生成水和二氧化碳，故D符合题意。 【举一反三1】“金银铜铁锡”俗称五金，在这五种金属中，以单质形式存在于自然界中的银白色固体是(　　) A.铁    B.铜 C.金    D.银 【答案】D 【举一反三2】阅读下面短文，回答相关问题。 2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。 肼又叫联氨，化学式为N2H4，是一种无色、易挥发、有剧毒、有刺激性气味的油状液体，制备肼的原料易得，可以通过氨或尿素与次氯酸反应制备肼。肼具有很高的燃烧热，将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼。 火星作为太阳系中与地球最相似的行星，是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。国内外专家提出开展火星原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本。 火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象。目前，探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示，火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表1所示： 利用与地球上相似的冶炼原理，可以从火星土壤中获得多种金属单质，部分金属可以在CO2中燃烧，此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景，分析了不同金属与CO2反应时，氧燃比（CO2与金属的质量比）对比冲的影响，比冲越高，发动机效率越高，结果如图2所示。目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。 （1）肼的物理性质 　                  　。（任写三点） （2）火星原位资源利用是指 　                  　。 （3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是 　       　。 （4）图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是 　                  　。 （5）下列说法正确的是 　     　（填标号）。 A．火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物 B．火星土壤中至少含有3种金属元素 C．肼能支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料 D．火星原位资源利用技术已经非常成熟 （6）已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，该反应的化学方程式为 　                  　。 【答案】（1）无色、易挥发、有刺激性气味（合理即可）；（2）通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源；（3）二氧化碳；（4）在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小；（5）AB；（6）N2H4N2↑+2H2↑。 【解析】（1）肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体，这些性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质；故答案为：无色、易挥发、有刺激性气味（合理即可）； （2）根据“国内外专家提出开展原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本”，可知火星原位资源利用是指通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源；故答案为：通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源； （3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是二氧化碳，占气体总体积的95.3%；故答案为：二氧化碳； （4）图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小；故答案为：在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小； （5）火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物，A正确；由表1可知，火星土壤中至少含有3种（即镁、铝、铁）金属元素，B正确；肼能燃烧，而不是支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料，C错误；目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索，D错误。 【举一反三3】阅读科普短文，回答相关问题。 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。 19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。 钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97 g•cm﹣3，熔点为97.8 ℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。 金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。 工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。 （1）自然界中钠元素以 　      　（填“单质”或“化合物”）形式存在。 （2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 　       　反应而变质。 （3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 　     　。 （4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 　   　（填字母）。 a.导电性 b.导热性 c.延展性 （5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式：　                  　。 【答案】（1）化合物；（2）氧气和水；（3）18；（4）b；（5）4Na+TiCl4Ti+4NaCl。 【解析】（1）钠常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在，故自然界中钠元素以化合物形式存在，故填：化合物； （2）钠与水和氧气易发生化学反应，故保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的氧气和水反应而变质，故填：氧气和水； （3）1个O22﹣离子含有的电子数为：2×8+2＝18，故填：18； （4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的导热性，故填：b； （5）高温下钠与四氯化钛反应生成钛和氯化钠，化学方程式为4Na+TiCl4Ti+4NaCl，故填：4Na+TiCl4Ti+4NaCl。 【题型7】常见的金属矿物 【典例】我国发射火星探测器获取火星上的信息。以下是关于火星的部分已知信息： ①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖； ②火星上无液态水，但有大量冰； ③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%。 下列说法正确的是（　　） A.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁 B.火星上的冰转化为液态水发生化学变化 C.目前火星不适宜人类居住 D.蜡烛在火星大气中可以燃烧 【答案】C 【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，故A错误；火星上的冰转化为液态水，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生了物理变化，故B错误；火星上无液态水，火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%，目前火星不适宜人类居住，故C正确；火星大气的成分中二氧化碳占95.3%，二氧化碳不能支持燃烧，蜡烛在火星大气中不能燃烧，故D错误。 【举一反三1】下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是(　　) A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.菱铁矿 D.铝土矿 【答案】C 【解析】赤铁矿—Fe2O3，磁铁矿—Fe3O4，菱铁矿—FeCO3，铝土矿—Al2O3。故选C。 【举一反三2】《千里江山图》是北宋王希孟创作的绢本设色画，描绘了祖国的锦绣河山，其颜料原料为各色天然矿石。一些矿石的主要成分及颜色如下表所示。 矿石 主要成分 颜色 蓝铜矿 Cu3（OH）2（CO3）2 蓝色 孔雀石 Cu2（OH）2CO3 绿色 雌黄 As2S3 黄色 赭石 Fe2O3 红棕色 （1）四种矿石主要成分中，属于氧化物的是　　　　。 （2）蓝铜矿和孔雀石的主要成分在组成上具有的相同点是　　　　   。 【答案】 (1)Fe2O₃　(2)宏观上元素种类相同，都含有铜、碳、氢、氧元素；微观上，均含有Cu2+ 、OH- 和 CO32- 【举一反三3】写出下列金属矿石的主要成分的化学式。 矿石 磁铁矿 赤铁矿 铝土矿 软锰矿 主要成分 四氧化三铁 氧化铁 氧化铝 二氧化锰 化学式 【答案】 Fe3O4　Fe2O3　Al2O3　MnO2 【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合 【典例】某工厂先用孔雀石制取硫酸铜[Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑]，再用“湿法炼铜”获得铜，其主要工艺流程如图所示。下列错误的是（　　） A.孔雀石用粉末而不用块状可以使反应更快 B.两处滤液中都是只含有硫酸铁 C.固体A中含有铁和铜 D.干燥铜时不能采取高温的方法 【答案】B 【解析】利用孔雀石粉末而不用块状孔雀石，可以增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分，故A正确；孔雀石粉末加入适量稀硫酸，碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，得到硫酸铜溶液，加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得到滤液中含有硫酸亚铁；得到固体A中含有铜和过量的铁，加入适量的稀硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜与硫酸不反应，过滤得到滤液中含有硫酸亚铁，故B错误；由B分析可知，硫酸铜溶液中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得到固体A中含有铜和过量的铁，故C正确；干燥铜时不能采取高温的方法，防止高温时铜被氧化，故D正确。 【举一反三1】下列关于实验现象的描述，正确的是（　　） A.将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射 B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 C.氢气还原氧化铜时看到红色物质生成 D.电解水实验中，负极产生的气体能使带火星的小木条复燃 【答案】C 【解析】将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，不能发生化学反应，故A错误；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，故B错误；氢气还原氧化铜生成铜和二氧化碳，可看到红色物质生成，故C正确； 电解水实验中，负极产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，正极产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，所以正极产生的气体能使带火星的小木条复燃，故D错误。 【举一反三2】《天工开物•锡》详细记载炼锡过程：“凡煎炼亦用烘炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注。”回答下列问题。 （1）“鼓鞴”指鼓入足量空气，能使木炭 　       　，从而提高炉温。 （2）炼锡的方法是以二氧化锡（SnO2）和木炭粉为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 　                  　。 （3）“用铅少许勾引，方始沛然流注”指加入少量铅，使锡顺畅流出，其原因是 　               　。 （4）锡熔化后流入铁盘，说明铁的熔点比锡 　   　（填“高”或“低”）。 （5）四川大学成功研制出我国首套二氧化碳零排放天然气制氢设备。该设备以液态金属锡为媒介，助力甲烷裂解，实现二氧化碳零排放、低成本、高效制氢。反应的微观示意图如图2。该反应涉及 　   　种单质。 【答案】（1）充分燃烧；（2）SnO2+2CSn+2CO↑；（3）加入铅形成合金，熔点降低；（4）高；（5）2。 【解析】（1）“鼓鞴”指鼓入足量空气，能使木炭充分燃烧，从而提高炉温； （2）二氧化锡（SnO2）和木炭粉为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体一氧化碳，该反应的化学方程式为SnO2+2CSn+2CO↑； （3）“用铅少许勾引，方始沛然流注”指加入少量铅，使锡顺畅流出，其原因是加入铅形成合金，熔点降低； （4）锡熔化后流入铁盘，说明铁的熔点比锡高； （5）根据反应的微观示意图可知，该反应涉及2种单质，分别为氢气和碳； 【举一反三3】金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。 （1）采矿：“水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂（指锡矿石）时，所用容器的孔径需 　     　（填“大于”或“小于”）锡砂颗粒大小。 （2）冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。” 炼锡的原理是以锡砂（主要成分为SnO2）和木炭为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为 　                  　。 （3）使用：①焊锡是锡铅合金，可用于焊接金属，这是利用了焊锡比锡的熔点 　   　（填“高”或“低”）。 ②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是 　                  　。 ③糖果等食品常用银白色的被称为“锡纸”的材料进行包装，“锡纸”实际上是铝箔纸。将砂纸打磨过的“锡纸”放入 　   　（填字母序号）中，根据实验现象，结合金属活动性可证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡。 A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．硫酸铜溶液 D．硫酸亚铁溶液 【答案】（1）小于；（2）2C+SnO22CO↑+Sn；（3）①低；②在金属活动顺序中，锡排在氢之前，能与酸性物质发生化学反应；③D。 【解析】（1）采矿“水锡…其质黑色…愈经淘取”，水中淘取锡砂（指锡矿石）时，所用容器的孔径需小于锡砂颗粒大小，这样才能收集到锡砂颗粒。故答案为：小于； （2）炼锡的原理是以锡砂（主要成分为SnO2）和木炭为原料，在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该可燃性气体为一氧化碳（CO），在该过程中发生反应的化学反应方程式是：； （3）①合金的熔点一般小于各成分金属的熔点，焊锡是锡铅合金，焊锡比锡的熔点低，可用于焊接金属。 故答案为：低； ②锡的活动性排在氢的前面，能与酸性物质反应，故古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是在金属活动顺序中，锡排在氢之前，能与酸性物质发生化学反应。故答案为：在金属活动顺序中，锡排在氢之前，能与酸性物质发生化学反应； ③铝和锡的活动性均强于氢，铝和锡都能和稀盐酸反应，现象相同，不能证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡，A错误；铝和锡的活动性均强于氢，铝和锡都能和稀硫酸反应，现象相同，不能证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡，B错误；铝和锡的活动性均强于铜，两种金属都能置换出硫酸铜中的铜，现象相同，不能证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡，C错误；硫酸亚铁只与铝反应置换出铁，和锡不反应，现象不同，能证明“锡纸”中的“锡”不是金属锡，D正确。 【举一反三4】金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。 (1)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。由此可得到的结论是__________。 A．黄金的化学性质不活泼 B．黄金在自然界主要以单质形式存在 C．沙子可通过化学反应变成黄金 D．黄金由原子构成 (2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。即在“铁釜”中加入硫酸铜溶液，则可得到铜。写出该反应的化学方程式____________________。 (3)明代宋应星所著的《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤装入炼锌罐，如图所示，“泥封，发火煅红，冷定毁罐取出”。 ①反应区中，炉甘石(ZnCO3)在高温下先分解生成氧化锌，再被还原成锌。“煤”在该生产过程中有两个作用(均生成二氧化碳)，请写出相关的化学方程式：________________________________________。 ②必须“冷定”后才能“毁罐”取锌。请解释其原因是______________________________。 【答案】(1)AB (2) (3)、　　防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌 【解析】（1）黄金的化学性质不活泼，在自然界中以单质形式存在，故A、B正确；沙子不能变成黄金，不遵循质量守恒定律，故C错误；黄金由原子构成，但从“沙里淘金”中不能得出，故D错误。 （3）①反应区中，煤中的碳燃烧生成二氧化碳，反应放热，提供热量，化学方程式为；碳和氧化锌高温下反应生成锌和二氧化碳，将氧化锌还原成锌，化学方程式为：。 【题型9】废旧金属的回收利用 【典例】下列说法错误的是（　　） A.蒸馏对水的净化程度最高 B.二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质，也利用了它的化学性质 C.对铁制品进行防锈处理，可以有效减少金属资源的浪费 D.二氧化碳和一氧化碳都具有还原性 【答案】D 【解析】蒸馏可以除去水中所有的杂质，得到纯水，因此蒸馏对水的净化程度最高，A正确；二氧化碳可用于灭火，既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，也利用了二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质，B正确；对铁制品进行防锈处理，可以防止金属制品生锈，从而有效减少金属资源的浪费，C正确；一氧化碳具有还原性，而二氧化碳具有氧化性，不具有还原性，D错误。 【举一反三1】2016年4月22日是世界第4个地球日，主题为“珍惜地球资源，转变发展方式——提高资源利用效率”。小明的下列做法不符合这一主题的是(　　) A.回收废旧易拉罐 B.回收废旧电池 C.宣传使用一次性木筷 D.洗菜的水用来浇花 【答案】C 【解析】使用一次性木筷制作要消耗能量，而且要砍伐大量树木。不符合主题。故选C。 【举一反三2】废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag 等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后过滤，所得固体中含有的金属是(　　) A.Mg 、Al B.Cu 、Ag C.Al 、Cu D.Mg 、Ag 【答案】B 【举一反三3】人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题： （1）将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度 　 　； （2）生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的 　  　性； （3）“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与 　  　反应； （4）实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，反应的化学方程式是 　               　； （5）保护金属资源的有效途径有 　                        　（答一种即可）。 【答案】（1）大；（2）导电；（3）氧气；（4）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；（5）回收利用废旧金属等（合理即可）。 【解析】（1）将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕，说明硬铝比纯铝的硬度大，即合金的硬度大于构成其纯金属的硬度;（2）生活中常用铜制导线，是铜具有良好的导电性;（3）“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼;（4）实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，是盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑;（5）保护金属资源的有效途径有回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属代用品等。 【举一反三4】铝和铁是两种常见的活泼金属。 （1）铝的原子结构示意图：，最外层电子数为 　 　，铝在化学反应中容易 　  　（填“得到”或“失去”）电子，但生活中铝制品不易被腐蚀，原因是 　                          　。 （2）生活中的铁制品容易被锈蚀，锈蚀过程是铁与空气中的氧气和 　  　等发生化学反应，请你给出一条保护金属资源的有效途径 　                 　。 【答案】（1）3；失去；常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化；（2）水；防止金属的锈蚀（合理即可）。 【解析】（1）由铝的原子结构示意图：可知，最外层电子数为3，少于4个，在化学反应中容易失去电子，但生活中铝制品不易被腐蚀，原因是常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化；故答案为：3；失去；常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化；（2）铁锈蚀过程是铁与空气中的氧气和水等发生化学反应，保护金属资源的有效途径有防止金属的锈蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等；故答案为：水；防止金属的锈蚀（合理即可）。 【举一反三5】金属与我们的生活息息相关，在各个领域中用途广泛。 （1）如图是一个灯泡，根据图示回答下列问题 ①灯泡中充氮气的目的是_________________________________ ②用铝做灯帽是因为铝有很好的抗腐蚀性能，其原因是______________________（用化学方程式解释）。 （2）LAMY（凌美）钢笔颜值高、书写流畅，受到许多学生的追捧。 ①钢笔在选取金属笔尖材料时不需要考虑的因素是______________________（填字母）； A．金属的硬度　　　　B．金属的导电性　　　　C．金属的耐腐蚀性　　　　D．金属的价格 ②LAMY狩猎者系列采用不锈钢做笔尖，不锈钢属于______________________（填“合成材料”或“金属材料”）； （3）金属资源的保护迫在眉睫，下列做法中符合这一要求的是______________________（填字母）。 A．用塑料管代替铁制管道 B．大力开采金属矿物 C．禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品 D．回收利用废旧金属 【答案】（1）①防止钨丝与氧气反应　　②4Al+3O2═2Al2O3 （2）①B　　②金属 （3）ACD 学科网（北京）股份有限公司 $