8.3 金属资源的利用和保护（6大题型，举一反三题型专练，广东专用）化学新教材人教版九年级下册

第三节 金属资源的利用和保护（题型突破·举一反三） 题型01 常见金属矿石 题型02 工业炼铁 题型03 一氧化碳还原氧化铁 题型04 金属资源现状及保护 题型05 探究铁生锈的条件 题型06 金属冶炼的计算 ▌题型01 常见金属矿石 自然界中，少数不活泼金属（金、银）以单质形式存在； 多数金属以化合物形式存在； 常见铁矿石：赤铁矿 Fe₂O₃、磁铁矿 Fe₃O₄、菱铁矿 FeCO₃、黄铁矿 FeS₂； 炼铁优先选赤铁矿、磁铁矿，黄铁矿含硫，冶炼会生成二氧化硫污染空气。 【典例1】(2026·广东省广州市·一模)镇海楼是广州规模最大的红砂岩文物。红砂岩因含某种氧化物而呈红色，这种氧化物可能是 A．CaO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3 【变式1-1】(25-26九下·广东中山·月考)铝及铝合金有很多优良性能，铝土矿的主要成分是 A．SiO2 B．Al2O3 C．Fe3O4 D．CaCO3 【变式1-2】(25-26九上·广东珠海香洲区·)长征出发地瑞金富含的下列矿产资源中属于金属材料的是 A．铜 B．赤铁矿 C．石灰岩 D．无烟煤 【变式1-3】赤铁矿的主要成分是 A． B． C． D． ▌题型02 工业炼铁 原理： 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气； 焦炭作用：燃烧放热提供高温，生成还原剂 CO； 石灰石作用：将矿石中杂质转化为炉渣除去； 产物：生铁（混合物，含碳量较高）。 【典例1】如图为工业炼铁及炼钢的流程示意图，下列说法不正确的是 A．过程I焦炭的作用是提供热量 B．过程Ⅱ发生的化学反应为放热反应 C．过程Ⅲ炼铁原理为 D．过程IV通入氧气是为了降低生铁中的含碳量 【变式2-1】《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示。下列说法不正确的是 A．熔炼过程中氧化铁被一氧化碳夺去氧 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．因表面有油隔绝空气，所以切肉的钢刀不易生锈 【变式2-2】铁是目前提取量最大的金属，冶铁工业的发展直接影响国民经济的整体运行和发展。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(图乙)。 I．高炉炼铁 (1)赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)高炉炼铁中焦炭的作用有两个：一是燃烧提供热量，并生成。实验室验证某气体为，的方法是___________(写出具体的操作、现象和结论)；另外一个作用体现了焦炭的___________性。 (3)高炉炼铁的产物是生铁，与纯铁相比，其硬度更___________(填“大”或“小”)。 Ⅱ．氢基竖炉炼铁 (4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。 (5)高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水，化学方程式为___________。 (6)与高炉炼铁相比，氢基竖炉炼铁更符合低碳理念，原因是___________。 【变式2-3】工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图： 已知：生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~ 2%。 (1)赤铁矿炼铁的反应原理是_______（用化学方程式表示）。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_______。 (3)炼铁的原料中用到的焦炭的作用_______和_______。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3），其中硅元素的化合价是_______，生铁与钢铁的主要区别_______。 ▌题型03 一氧化碳还原氧化铁 原理： 现象：红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊； 操作顺序：先通 CO，排尽空气防爆炸；实验结束后继续通 CO 至冷却，防止铁被重新氧化；尾气 注意事项：CO 有毒，必须点燃或收集处理。 【典例1】钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志，实验室模拟工业炼铁的化学原理，实验装置如图所示，下列说法中，不正确的是 A．实验开始时，先通入一氧化碳，后加热玻璃管 B．实验过程中，玻璃管内的氧化铁发生了还原反应 C．实验结束后，玻璃管内固体减少的质量等于装置Ⅱ增加的质量 D．该实验设计缺少尾气处理装置，易导致空气污染 【变式3-1】金属矿物常用来冶炼金属。实验室可用如图所示的装置模拟炼铁，下列说法正确的是 A．氧化铁是磁铁矿的主要成分 B．①中的固体逐渐由黑色变成红棕色 C．该反应中氧化铁发生还原反应 D．气体通过澄清石灰水后可直接排放 【变式3-2】下图是实验室里用一氧化碳还原氧化铁的装置图，回答下列问题： (1)反应过程中玻璃管内的现象是________________，化学方程式是__________________； (2)实验装置中石灰水的作用是________，反应的化学方程式是____________________； (3)右侧酒精灯的作用是________。 【变式3-3】(25-26九下·广东韶关武江区·期末)用下图装置模拟炼铁    (1)请补充正确的实验步骤顺序是①______⑤②。 ①检查装置气密性； ②停止通入CO； ③给氧化铁加热； ④通入纯净的CO ⑤停止加热；⑥装入药品并固定。 (2)玻璃管中发生的现象______，澄清石灰水中的发生化学反应的化学方程式为______。 (3)验证玻璃管中有铁生成可以用磁铁外，还可以用______（填名称），写出对应的反应现象是______。 (4)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是______。 ▌题型04 金属资源现状及保护 金属资源储量有限、不可再生； 保护途径：防止金属锈蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属替代品。 【典例1】(25-26九下·广东深圳·期末)下列做法不相符“全面绿色转型，共建美丽中国”发展理念的是 A．随意焚烧塑料 B．回收废旧金属 C．参与植树造林 D．开发清洁能源 【变式4-1】(25-26九下·广东佛山·模拟)自然界金属矿物资源丰富。下列说法错误的是 A．自然界存在金单质 B．铝化学性质不活泼耐腐蚀 C．磁铁矿()可用来炼铁 D．合理开采以保护金属资源 【变式4-2】(2026·广东省东莞市·一模)废旧电池应投入的垃圾桶的标志为 A．可回收物 B．厨余垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾 【变式4-3】(2026·广东省梅州市·一模)建设美丽中国的重要目标重点是推进美丽蓝天、美丽河湖、美丽海湾、美丽山川建设。下列行为符合建设美丽中国目标的是 A．加高工厂废气排放烟囱 B．工业废弃物填海 C．建立海洋自然保护区 D．禁止开采矿石资源 ▌题型05 探究铁生锈的条件 铁生锈条件：同时接触氧气、水； 铁锈主要成分为 Fe2O3・xH2O，疏松多孔，不能隔绝氧气水，要及时除锈； 防锈方法：刷漆、涂油、镀一层耐腐蚀金属、制成不锈钢。 【典例1】(2026·广东省惠州市·模拟)为探究铁生锈的条件设计实验如下图，下列说法错误的是 A．试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水 B．试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈 C．对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈 D．对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触 【变式5-1】为探究影响铁粉生锈速率的因素，将5 g铁粉、1 g水与不同质量的活性炭、食盐均匀混合，实验记录如下表。借助氧气传感器测定每组实验中氧气含量的变化，测得数据如图。下列说法不正确的是 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 1 0 0 2 0.75 0 3 0.75 1 4 1 A．对比实验1和2得出的结论是“活性炭能加快铁粉生锈速率” B．对比实验1和3得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” C．可推测出 D．“暖宝宝”起作用的原理与铁生锈相似，可知铁生锈为放热反应 【变式5-2】(25-26九下·广东汕头潮南区·期末)小林同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图。经过一周观察：试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。根据上述描述请你完成： (1)铁生锈是铁与_______和_______同时接触并发生化学反应形成的，铁锈的主要成分化学式为______。 (2)A中的蒸馏水事先要煮沸，其目的是_______，C中干燥剂的作用是______。 (3)要防止铁器生锈通常有多种措施，不同的铁制品所采取的防锈措施有所不同。如自行车的链条常采用的_______方法防锈，自行车的支架常采用的_____方法防锈。 (4)以下措施不能阻止铁器生锈的是_____（填序号） ①喷漆    ②刷搪瓷漆    ③水洗    ④镀一层耐腐蚀金属。 【变式5-3】．(25-26九上·广东江门蓬江区·月考)用下图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）： (1)甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的____、___共同作用的结果。 (2)试管B中的铁钉没有生锈是因为铁钉没有跟____接触，试管C中的铁钉没有生锈是因为缺少____条件。 (3)试管D和E中的铁钉比A中的更____生锈，实验的目的是进一步探究铁在___的环境中是否更容易锈蚀。 (4)为防止金属锈蚀，采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成____。这是因为合金与纯金属相比，合金硬度比纯金属____（填“大”或“小”），熔点更___（填“高”或“低”），抗腐蚀性更___（填“强”或“弱”）。 ▌题型06 金属冶炼的计算 公式：纯净物质量 = 矿石质量 × 纯度； 注意：生铁、铁矿石都是混合物，不能直接带入化学方程式计算。 【典例1】(25-26九·广东·月考)我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石。用1000t含氧化铁80%赤铁矿可以炼出含铁96%生铁质量是多少？（保留到小数点后一位） 【变式6-1】工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼金属铁。要冶炼制得84 t Fe，计算理论上需要的CO的质量是多少？(写出计算过程) 【变式6-2】(25-26九下·广东东莞·期末)特种钢材需要用富铁矿石(矿石中含铁量高于50%)来冶炼。佩奇为测出某地赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)中的含铁量，取25g赤铁矿样品，如图进行实验，完全反应后测定澄清石灰水增重13.2g(产生的气体被完全吸收，且杂质不参与反应)，请回答下列问题： (1)在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，目的是：_______；该实验装置需要作出的改进是_______。 (2)计算样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程)。 (3)通过计算判断出该赤铁矿___________(填“属于”或“不属于”)富铁矿石。 【变式6-3】(25-26九下·广东茂名高州·期末)从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。 (1)明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。生铁属于_______材料，其中的含碳量为_______。上述描述中利用了铁的_______(选填序号)。 a.导热性     b.导电性     c.硬度大 (2)CO能将红砖中的Fe2O3转化为Fe，用100t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少吨？(写出计算过程) / 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 $ 第三节 金属资源的利用和保护（题型突破·举一反三） ▌题型01 常见金属矿石 【典例1】B 【变式1-1】B 【变式1-2】A 【变式1-3】A ▌题型02 工业炼铁 【典例1】B 【变式2-1】C 【变式2-2】 (1)混合物 (2) 将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2 还原 (3)大 (4)增大反应物的接触面积，使反应进行得更快更充分，提高炼铁效率 (5) (6)高炉炼铁依赖焦炭作为原料，反应过程中会生成大量CO2，碳排放高；氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂，还原Fe2O3的产物为水，从源头减少了CO2的排放（合理即可） 【变式2-3】 (1) (2)增大反应物接触面积，加快反应速率 (3) 制取还原剂CO 提供热量 +4 含碳量不同 ▌题型03 一氧化碳还原氧化铁 【典例1】C 【变式3-1】C 【变式3-2】 (1) 红棕色固体逐渐变为黑色 (2) 检验反应生成的二氧化碳 (3)处理尾气，防止污染空气 【变式3-3】 (1)⑥④③ (2) 红色粉末逐渐变成黑色 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (3) 稀盐酸/稀硫酸 有气泡产生，溶液变浅绿色 (4)点燃尾气，防止一氧化碳污染空气 ▌题型04 金属资源现状及保护 【典例1】A 【变式4-1】B 【变式4-2】C 【变式4-3】C ▌题型05 探究铁生锈的条件 【典例1】C 【变式5-1】B 【变式5-2】 (1) (2) 除去溶解在水中的氧气 除去空气中的水蒸气 (3) 涂油 喷漆 (4)③ 【变式5-3】 (1) 氧气 水 (2) 氧气 水 (3) 容易 有食盐存在或有酸存在 (4) 合金 大 低 强 ▌题型06 金属冶炼的计算 【典例1】 解：氧化铁质量=1000t×80% = 800t 设可炼出铁的质量为x。 则生铁的质量为：560t ÷ 96% = 583.3t 答：可炼出生铁的质量为583.3t。 【变式6-1】 解：设理论上需要的质量为x。 解得 答：理论上需要的质量为。 【变式6-2】 (1) 排尽空气，防止发生爆炸 点燃一盏酒精灯，进行尾气处理 (2)解：设氧化铁质量分数为x x=64% 答：样品中氧化铁的质量分数为64%。 【变式6-3】 (1) 金属 2%⁓4.3% ac/ca (2)解：1000t赤铁矿石含氧化铁的质量为 设：80t氧化铁可炼出铁的质量为x 答：可以炼出铁56t。 / 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 $ 第三节 金属资源的利用和保护（题型突破·举一反三） 题型01 常见金属矿石 题型02 工业炼铁 题型03 一氧化碳还原氧化铁 题型04 金属资源现状及保护 题型05 探究铁生锈的条件 题型06 金属冶炼的计算 ▌题型01 常见金属矿石 自然界中，少数不活泼金属（金、银）以单质形式存在； 多数金属以化合物形式存在； 常见铁矿石：赤铁矿 Fe₂O₃、磁铁矿 Fe₃O₄、菱铁矿 FeCO₃、黄铁矿 FeS₂； 炼铁优先选赤铁矿、磁铁矿，黄铁矿含硫，冶炼会生成二氧化硫污染空气。 【典例1】(2026·广东省广州市·一模)镇海楼是广州规模最大的红砂岩文物。红砂岩因含某种氧化物而呈红色，这种氧化物可能是 A．CaO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3 【答案】B 【详解】A、CaO是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，但属于白色固体，故A错； B、Fe2O3是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，属于红色固体，故B正确； C、Fe3O4是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，但属于黑色固体，故C错； D、Fe(OH)3是由三种元素组成，不属于氧化物，且属于红褐色固体，故D错。 故选：B。 【变式1-1】(25-26九下·广东中山·月考)铝及铝合金有很多优良性能，铝土矿的主要成分是 A．SiO2 B．Al2O3 C．Fe3O4 D．CaCO3 【答案】B 【详解】铝土矿的主要成分Al2O3； 故选B。 【变式1-2】(25-26九上·广东珠海香洲区·)长征出发地瑞金富含的下列矿产资源中属于金属材料的是 A．铜 B．赤铁矿 C．石灰岩 D．无烟煤 【答案】A 【详解】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，铜是金属，属于金属材料，故选项符合题意。 B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不属于金属材料，故选项不符合题意。 C、石灰岩的主要成分是碳酸钙，不属于金属材料，故选项不符合题意。 D、无烟煤的主要成分是碳，不属于金属材料，故选项不符合题意。 故选A。 【变式1-3】赤铁矿的主要成分是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 赤铁矿的主要成分为红棕色的氧化铁，化学式为Fe2O3，A正确。 ▌题型02 工业炼铁 原理： 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气； 焦炭作用：燃烧放热提供高温，生成还原剂 CO； 石灰石作用：将矿石中杂质转化为炉渣除去； 产物：生铁（混合物，含碳量较高）。 【典例1】如图为工业炼铁及炼钢的流程示意图，下列说法不正确的是 A．过程I焦炭的作用是提供热量 B．过程Ⅱ发生的化学反应为放热反应 C．过程Ⅲ炼铁原理为 D．过程IV通入氧气是为了降低生铁中的含碳量 【答案】B 【详解】A、过程I是焦炭与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量热，故说法正确； B、过程Ⅱ是焦炭和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，此反应为吸热反应，故说法错误； C、工业炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁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：，故说法正确； D、生铁和钢均为铁合金，但生铁的含碳量较高，碳燃烧生成二氧化碳，则通入氧气是为了降低生铁中碳元素的含量，故说法正确。 故选B。 【变式2-1】《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示。下列说法不正确的是 A．熔炼过程中氧化铁被一氧化碳夺去氧 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．因表面有油隔绝空气，所以切肉的钢刀不易生锈 【答案】C 【详解】A、CO具有还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，夺取氧化铁中的氧，生成铁，正确； B、生铁是铁和碳的合金，铁能和硫酸反应，而碳不能，取少许熔炼后的生铁，加入足量硫酸，观察到有气泡产生，硫酸亚铁的水溶液呈浅绿色，溶液变为浅绿色，剩余的黑色物质是碳，证明生铁是混合物，正确； C、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，错误； D、铁生锈的条件是同时和氧气、水接触，涂油可将铁制品和氧气、水隔离开，故不易生锈，正确。 故选：C。 【变式2-2】铁是目前提取量最大的金属，冶铁工业的发展直接影响国民经济的整体运行和发展。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(图乙)。 I．高炉炼铁 (1)赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)高炉炼铁中焦炭的作用有两个：一是燃烧提供热量，并生成。实验室验证某气体为，的方法是___________(写出具体的操作、现象和结论)；另外一个作用体现了焦炭的___________性。 (3)高炉炼铁的产物是生铁，与纯铁相比，其硬度更___________(填“大”或“小”)。 Ⅱ．氢基竖炉炼铁 (4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。 (5)高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水，化学方程式为___________。 (6)与高炉炼铁相比，氢基竖炉炼铁更符合低碳理念，原因是___________。 【答案】(1)混合物 (2) 将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2 还原 (3)大 (4)增大反应物的接触面积，使反应进行得更快更充分，提高炼铁效率 (5) (6)高炉炼铁依赖焦炭作为原料，反应过程中会生成大量CO2，碳排放高；氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂，还原Fe2O3的产物为水，从源头减少了CO2的排放（合理即可） 【详解】（1）赤铁矿石的主要成分是Fe2O3，同时含有其他杂质，由多种物质组成，因此属于混合物。 （2）实验室检验CO2的原理是CO2能与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，生成CaCO3白色沉淀，操作、现象和结论为：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2； 焦炭的另一个作用是与CO2在高温下反应生成CO（），CO作为还原剂还原Fe2O3，该过程中焦炭夺取CO2中的氧，体现了还原性。 （3）生铁是铁碳合金，根据合金的性质，合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度，因此生铁的硬度比纯铁大。 （4）将赤铁矿石粉碎，可增大反应物的接触面积，使反应进行得更快更充分，提高炼铁效率。 （5）高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水，化学方程式为。 （6）高炉炼铁依赖焦炭作为原料，反应过程中会生成大量CO2，碳排放高；氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂，还原Fe2O3的产物为水，从源头减少了CO2的排放，因此更符合低碳理念。 【变式2-3】工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图： 已知：生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~ 2%。 (1)赤铁矿炼铁的反应原理是_______（用化学方程式表示）。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_______。 (3)炼铁的原料中用到的焦炭的作用_______和_______。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3），其中硅元素的化合价是_______，生铁与钢铁的主要区别_______。 【答案】(1) (2)增大反应物接触面积，加快反应速率 (3) 制取还原剂CO 提供热量 +4 含碳量不同 【详解】（1）赤铁矿炼铁的反应原理是赤铁矿在高炉内与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为：； （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率； （3）焦炭燃烧产生二氧化碳，产生大量热量，二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，所以焦炭的作用是制取还原剂，提供热量；根据化学式中各元素化合价代数和为0，设硅元素的化合价为x，则（+2）+x+(-2)3=0，x=+4，所以硅元素化合价为+4；生铁和钢的都是铁的合金，区别是含碳量不同。 ▌题型03 一氧化碳还原氧化铁 原理： 现象：红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊； 操作顺序：先通 CO，排尽空气防爆炸；实验结束后继续通 CO 至冷却，防止铁被重新氧化；尾气 注意事项：CO 有毒，必须点燃或收集处理。 【典例1】钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志，实验室模拟工业炼铁的化学原理，实验装置如图所示，下列说法中，不正确的是 A．实验开始时，先通入一氧化碳，后加热玻璃管 B．实验过程中，玻璃管内的氧化铁发生了还原反应 C．实验结束后，玻璃管内固体减少的质量等于装置Ⅱ增加的质量 D．该实验设计缺少尾气处理装置，易导致空气污染 【答案】C 【详解】A、实验开始时先通入一氧化碳，再加热。以免一氧化碳和空气混合受热发生爆炸，说法正确，不符合题意； B、实验过程中，玻璃管内的氧化铁（Fe2O3）失去氧，被一氧化碳（CO）还原为铁（Fe），发生了还原反应，说法正确，不符合题意； C、玻璃管内固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，而装置Ⅱ增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，二者不相等，说法错误，符合题意； D、一氧化碳是空气污染物，排入空气会污染空气，该实验设计缺少尾气处理装置，易导致空气污染，正确，不符合题意。 故选C。 【变式3-1】金属矿物常用来冶炼金属。实验室可用如图所示的装置模拟炼铁，下列说法正确的是 A．氧化铁是磁铁矿的主要成分 B．①中的固体逐渐由黑色变成红棕色 C．该反应中氧化铁发生还原反应 D．气体通过澄清石灰水后可直接排放 【答案】C 【详解】A、四氧化三铁是磁铁矿的主要成分，A错误； B、氧化铁为红棕色，铁粉为黑色，故①中的固体逐渐由红棕色变成黑色，B错误； C、失去氧的物质发生还原反应，故该反应中氧化铁发生还原反应，C正确； D、一氧化碳不能完全反应，且澄清石灰水不与一氧化碳反应，故气体通过澄清石灰水后不可直接排放，D错误。 故选C。 【变式3-2】下图是实验室里用一氧化碳还原氧化铁的装置图，回答下列问题： (1)反应过程中玻璃管内的现象是________________，化学方程式是__________________； (2)实验装置中石灰水的作用是________，反应的化学方程式是____________________； (3)右侧酒精灯的作用是________。 【答案】(1) 红棕色固体逐渐变为黑色 (2) 检验反应生成的二氧化碳 (3)处理尾气，防止污染空气 【详解】（1）玻璃管内的反应物是红棕色的氧化铁，被CO还原后生成黑色的铁粉，因此现象是红棕色固体变黑；该反应是一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳。 （2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，本实验中石灰水的作用就是检验CO还原氧化铁的产物二氧化碳；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 （3）一氧化碳有毒，未反应完的CO直接排放会污染空气，利用CO的可燃性，右侧酒精灯可以将其点燃转化为无毒的二氧化碳，进行尾气处理。 【变式3-3】(25-26九下·广东韶关武江区·期末)用下图装置模拟炼铁    (1)请补充正确的实验步骤顺序是①______⑤②。 ①检查装置气密性； ②停止通入CO； ③给氧化铁加热； ④通入纯净的CO ⑤停止加热；⑥装入药品并固定。 (2)玻璃管中发生的现象______，澄清石灰水中的发生化学反应的化学方程式为______。 (3)验证玻璃管中有铁生成可以用磁铁外，还可以用______（填名称），写出对应的反应现象是______。 (4)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是______。 【答案】(1)⑥④③ (2) 红色粉末逐渐变成黑色 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (3) 稀盐酸/稀硫酸 有气泡产生，溶液变浅绿色 (4)点燃尾气，防止一氧化碳污染空气 【详解】（1）实验室中用一氧化碳还原氧化铁的步骤是：检查装置气密性；装入药品并固定；通入纯净的CO，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；给氧化铁加热；待试管内的红色粉末全部变黑后停止加热；继续通入一氧化碳，防止生成的铁被氧化，因此正确的实验步骤顺序是①⑥④③⑤②，故填：⑥④③； （2）玻璃管中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，可观察到红色粉末逐渐变成黑色，生成的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：红色粉末逐渐变成黑色；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O； （3）铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气，验证玻璃管中有铁生成，可以取黑色生成物样品少许于试管中，加入稀盐酸或稀硫酸，如果观察到有气泡产生，则一定有铁生成，故填：稀盐酸或稀硫酸；有气泡产生，溶液变浅绿色； （4）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是点燃尾气，防止一氧化碳污染空气，故填：点燃尾气，防止一氧化碳污染空气。 ▌题型04 金属资源现状及保护 金属资源储量有限、不可再生； 保护途径：防止金属锈蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属替代品。 【典例1】(25-26九下·广东深圳·期末)下列做法不相符“全面绿色转型，共建美丽中国”发展理念的是 A．随意焚烧塑料 B．回收废旧金属 C．参与植树造林 D．开发清洁能源 【答案】A 【详解】A、随意焚烧塑料会释放大量有毒有害气体和烟尘，造成严重大气污染，不符合绿色发展理念。 B、回收废旧金属可节约矿产资源，减少金属冶炼的能耗和污染排放，符合理念。 C、植树造林可净化空气、改善生态环境，符合理念。 D、开发清洁能源可减少化石燃料使用，降低污染物和温室气体排放，符合理念。 【变式4-1】(25-26九下·广东佛山·模拟)自然界金属矿物资源丰富。下列说法错误的是 A．自然界存在金单质 B．铝化学性质不活泼耐腐蚀 C．磁铁矿()可用来炼铁 D．合理开采以保护金属资源 【答案】B 【详解】A、金化学性质稳定，常温下很难与其他物质发生反应，因此自然界存在金单质，故选项说法正确。 B、铝化学性质比较活泼，但在常温下能与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此耐腐蚀，并非铝化学性质不活泼，故选项说法不正确。 C、磁铁矿主要成分为，含有铁元素，可通过还原反应冶炼得到铁，可用来炼铁，故选项说法正确。 D、合理开采金属矿物，能够避免过度开采导致金属资源的浪费，从而保护金属资源，故选项说法正确。 【变式4-2】(2026·广东省东莞市·一模)废旧电池应投入的垃圾桶的标志为 A．可回收物 B．厨余垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾 【答案】C 【详解】废旧电池中含有汞、镉、铅等重金属元素，若随意丢弃，这些重金属会进入土壤、水体等环境，造成污染，危害人体健康和生态环境，属于有害垃圾。 A、可回收物主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料等，废旧电池不属于可回收物，该选项错误； B、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，主要有剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等，废旧电池不属于厨余垃圾，该选项错误； C、该标志代表有害垃圾，废旧电池应投入此类垃圾桶，该选项正确； D、其他垃圾指危害较小，但无再次利用价值的垃圾，如建筑垃圾、卫生纸等，废旧电池不属于其他垃圾，该选项错误。 故选C。 【变式4-3】(2026·广东省梅州市·一模)建设美丽中国的重要目标重点是推进美丽蓝天、美丽河湖、美丽海湾、美丽山川建设。下列行为符合建设美丽中国目标的是 A．加高工厂废气排放烟囱 B．工业废弃物填海 C．建立海洋自然保护区 D．禁止开采矿石资源 【答案】C 【详解】A. 加高烟囱只是将废气排放到更高处，但并未减少废气中的污染物（如二氧化硫、氮氧化物），反而可能使污染扩散范围更广，导致空气质量恶化。不符合题意； B. 工业废弃物（如有毒化学物质、重金属）直接填海会污染海水，破坏海洋生态系统，危害水生生物，并可能通过食物链影响人类健康。不符合题意； C. 自然保护区能有效保护海洋生物多样性，防止过度开发和污染，维护海湾和河湖的生态平衡。符合题意； D. 完全禁止开采矿石资源不切实际，因为资源开采是经济发展的基础；建设美丽中国强调在保护中合理开发，通过科学管理减少环境破坏（如矿山复绿），而非绝对禁止，不符合题意； 故选C。 ▌题型05 探究铁生锈的条件 铁生锈条件：同时接触氧气、水； 铁锈主要成分为 Fe2O3・xH2O，疏松多孔，不能隔绝氧气水，要及时除锈； 防锈方法：刷漆、涂油、镀一层耐腐蚀金属、制成不锈钢。 【典例1】(2026·广东省惠州市·模拟)为探究铁生锈的条件设计实验如下图，下列说法错误的是 A．试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水 B．试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈 C．对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈 D．对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触 【答案】C 【详解】A、管 B 中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧气，这样可以更好地探究铁只与水接触时是否生锈，该说法正确，不符合题意； B、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，试管 A 、E中铁钉与氧气和水同时接触，会生锈；试管 F 中铁钉与氧气、水以及食盐接触，会生锈，该说法正确，不符合题意； C、试管E中铁钉与氧气和水同时接触，其中氧气主要是通过通入空气进入水中，试管F中铁钉与氧气、水、氯化钠同时接触，其中氧气是溶解在水中氧气，与E中氧气浓度不一样，两实验中存在两个变量，不能说明食盐对铁钉生锈的影响，说法错误，符合题意； D、试管 A 中铁钉与氧气和水同时接触，试管 C 中铁钉只与干燥的氧气接触，对比试管 A 和 C，可推知铁生锈需要与水接触，该说法正确，不符合题意。 故选C。 【变式5-1】为探究影响铁粉生锈速率的因素，将5 g铁粉、1 g水与不同质量的活性炭、食盐均匀混合，实验记录如下表。借助氧气传感器测定每组实验中氧气含量的变化，测得数据如图。下列说法不正确的是 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 1 0 0 2 0.75 0 3 0.75 1 4 1 A．对比实验1和2得出的结论是“活性炭能加快铁粉生锈速率” B．对比实验1和3得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” C．可推测出 D．“暖宝宝”起作用的原理与铁生锈相似，可知铁生锈为放热反应 【答案】B 【详解】A.实验1和2仅活性炭质量不同，其余条件一致，实验2氧气下降速率更快，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，说法正确。 B.实验1和3同时存在活性炭质量、食盐质量两个变量，不符合控制变量法的单一变量要求，无法得出“食盐能加快铁粉生锈速率”的结论，说法错误。 C.实验3和4仅活性炭质量不同，实验4氧气下降速率比3更快，说明生锈速率更快，可推知活性炭质量更大，即，说法正确。 D.“暖宝宝”依靠铁生锈释放热量实现供暖，说明铁生锈为放热反应，说法正确。 【变式5-2】(25-26九下·广东汕头潮南区·期末)小林同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图。经过一周观察：试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。根据上述描述请你完成： (1)铁生锈是铁与_______和_______同时接触并发生化学反应形成的，铁锈的主要成分化学式为______。 (2)A中的蒸馏水事先要煮沸，其目的是_______，C中干燥剂的作用是______。 (3)要防止铁器生锈通常有多种措施，不同的铁制品所采取的防锈措施有所不同。如自行车的链条常采用的_______方法防锈，自行车的支架常采用的_____方法防锈。 (4)以下措施不能阻止铁器生锈的是_____（填序号） ①喷漆    ②刷搪瓷漆    ③水洗    ④镀一层耐腐蚀金属。 【答案】(1) (2) 除去溶解在水中的氧气 除去空气中的水蒸气 (3) 涂油 喷漆 (4)③ 【详解】（1）试管A中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，均无明显变化，试管B中铁钉与水和氧气同时接触，生锈。则铁生锈是铁与水和氧气同时接触并发生化学反应形成的，铁锈的主要成分是氧化铁，故填：；；； （2）A中的蒸馏水事先要煮沸，目的是除去水中溶解的氧气，防止干扰实验；C中干燥剂是为了除去试管中的水蒸气，故填：除去溶解在水中的氧气；除去空气中的水蒸气； （3）自行车的链条常采用涂油的方法防锈，形成一层保护膜，隔绝水和氧气；自行车的支架常采用喷漆防锈，故填：涂油；喷漆； （4）为阻止铁器生锈可保持铁器干燥或在表面形成一层保护层以隔绝铁与氧气和水的接触，刷漆、涂油、镀一层耐腐蚀的金属都可有效地隔绝铁与氧气和水的接触，而水洗却使铁与水充分接触，不利用阻止铁器生锈，故填③。 【变式5-3】．(25-26九上·广东江门蓬江区·月考)用下图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）： (1)甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的____、___共同作用的结果。 (2)试管B中的铁钉没有生锈是因为铁钉没有跟____接触，试管C中的铁钉没有生锈是因为缺少____条件。 (3)试管D和E中的铁钉比A中的更____生锈，实验的目的是进一步探究铁在___的环境中是否更容易锈蚀。 (4)为防止金属锈蚀，采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成____。这是因为合金与纯金属相比，合金硬度比纯金属____（填“大”或“小”），熔点更___（填“高”或“低”），抗腐蚀性更___（填“强”或“弱”）。 【答案】(1) 氧气 水 (2) 氧气 水 (3) 容易 有食盐存在或有酸存在 (4) 合金 大 低 强 【详解】（1）A中的铁钉与空气和水接触，空气和水的分界处铁钉生锈了，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水共同作用的结结果； （2）试管B中的铁钉没有生锈是因为铁钉没有跟氧气接触，试管C中的铁钉只与空气接触，没有生锈是因为缺少水； （3）试管D和E中的溶液不同，D中的是食盐水、E中的是酸溶液试管D和E中的铁钉比A中的更容易生锈，实验的目的是进一步探究铁在有食盐存在或有酸存在的环境中是否更容易锈蚀； （4）为防止金属锈蚀，采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金，这是因为合金与纯金属相比，合金硬度比纯金属大，熔点更低，抗腐蚀性更强。 ▌题型06 金属冶炼的计算 公式：纯净物质量 = 矿石质量 × 纯度； 注意：生铁、铁矿石都是混合物，不能直接带入化学方程式计算。 【典例1】(25-26九·广东·月考)我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石。用1000t含氧化铁80%赤铁矿可以炼出含铁96%生铁质量是多少？（保留到小数点后一位） 【答案】解：氧化铁质量=1000t×80% = 800t 设可炼出铁的质量为x。 则生铁的质量为：560t ÷ 96% = 583.3t 答：可炼出生铁的质量为583.3t。 【变式6-1】工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼金属铁。要冶炼制得84 t Fe，计算理论上需要的CO的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】设理论上需要的质量为x。 解得 答：理论上需要的质量为。 【变式6-2】(25-26九下·广东东莞·期末)特种钢材需要用富铁矿石(矿石中含铁量高于50%)来冶炼。佩奇为测出某地赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)中的含铁量，取25g赤铁矿样品，如图进行实验，完全反应后测定澄清石灰水增重13.2g(产生的气体被完全吸收，且杂质不参与反应)，请回答下列问题： (1)在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，目的是：_______；该实验装置需要作出的改进是_______。 (2)计算样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程)。 (3)通过计算判断出该赤铁矿___________(填“属于”或“不属于”)富铁矿石。 【答案】(1) 排尽空气，防止发生爆炸 点燃一盏酒精灯，进行尾气处理 (2)解：设氧化铁质量分数为x x=64% 答：样品中氧化铁的质量分数为64%。 (3)不属于 【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热易爆炸，实验在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，排空空气，防止发生爆炸；一氧化碳有毒，会污染空气，应该点燃一盏酒精灯，进行尾气处理； （2）见答案； （3）该赤铁矿中铁元素的质量分数为： 因此该赤铁矿不属于富铁矿石。 【变式6-3】(25-26九下·广东茂名高州·期末)从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。 (1)明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。生铁属于_______材料，其中的含碳量为_______。上述描述中利用了铁的_______(选填序号)。 a.导热性     b.导电性     c.硬度大 (2)CO能将红砖中的Fe2O3转化为Fe，用100t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少吨？(写出计算过程) 【答案】(1) 金属 2%⁓4.3% ac/ca (2)解：1000t赤铁矿石含氧化铁的质量为 设：80t氧化铁可炼出铁的质量为x 答：可以炼出铁56t。 【详解】（1）生铁属于金属材料，其中的含碳量为2%⁓4.3%。“其器冶铁锥，其尖使极刚利”利用了铁的硬度较大；“入于釜中煎炼顷刻结盐”利用了铁的导热性。故选ac； （2）详见答案。 / 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 $