九年级化学下册链接教材精准变式练（人教版）
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
★知识点
1．金属矿石：
（1）铁矿石及其主要成分：赤铁矿主要成分是Fe2O3，磁铁矿主要成分是Fe3O4，铝土矿主要成分是Al2O3，辉铜矿主要成分是Cu2S。
（2）地壳中含量最多的元素是O，最多的金属元素是Al，其次是Fe。
（3）自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明金银化学性质不活泼，而铁等化学性质比较活泼。
（4）商代会冶炼青铜器，春秋战国时期会冶铁炼钢，近代会冶铝，说明金属越活泼冶炼越难。
2．生铁冶炼：
(
高温
) (
点燃
) (
高温
)（1）炼铁设备是高炉；原料是铁矿石、焦炭、石灰石，其中焦炭焦炭作用是燃烧放热、反应产生还原剂CO，发生的化学方程式为C+O2═══CO2，CO2+C═══2CO；石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去。
(
高温
)（2）炼铁原理：用赤铁矿炼铁的化学方程式为Fe2O3+3CO═══2Fe+3CO2；用磁铁矿炼铁的化学方程式是Fe3O4+4CO═══3Fe+4CO2。
3．一氧化碳还原氧化铁实验：（氧化铁是铁锈主要成分，为红色，还原出来的铁粉是黑色）
(
A
)
(
C
)
(
B
)
(
高温
)
(
氧化铁
)（1）A管现象：红色固体变成黑色，发生的化 (
CO
)学方程式为Fe2O3+3CO══2Fe+3CO2。
(
B
) (
A
)（2）B处现象：石灰水变浑，发生的化学方程 (
澄清的
石灰水
)式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(
点燃
)（3）C处现象：燃烧发出蓝色火焰，放出热量，发生的化学方程式为2CO+O2══2CO2。
（4）在本实验中，B装置作用是证明反应生成CO2并除去CO2；C装置的作用：防止有毒的CO污染空气。
（5）尾气的处理办法有点燃、用气球收集、用排水法收集。
（6）实验开始时要注意先通入验纯的CO一会儿再加热，目的是排净装置内空气，防止CO与空气混合遇明火而爆炸。实验结束时要注意先停止加热继续通入CO直到冷却为止；目的是防止很热的铁被氧化。
（7）在此实验中，证明还原出铁的方法：物理方法是用磁铁吸引，有物质被吸引说明生成了铁，化学方法是向固体中滴加稀盐酸，产生气泡则证明生成了铁。
注：高炉中用铁矿石为原料冶炼出来的并非纯铁，而是含杂质较多的生铁。
高炉炼铁过程中产生的高炉煤气中，所含的大气污染物有CO、烟尘。
4．含杂质的计算：Fe56 O16
1000t含氧化铁质量分数为为80%的赤铁矿可炼出含杂质4%的生铁多少t？（两法）
(
高温
)法一：设可得生铁的质量为X。
(
X=583
．
3t
) Fe2O3 + 3CO═══2Fe + 3CO2
112
1000t×80% X（1—4%）
法二：设可得生铁的质量为Y。
(
氯化钙
干燥剂
和棉花
) 1000t×80% × ×100% = Y（1—4%） Y=583．3t
答：可得生铁583．3t 。
1．铁生锈实验：
（1）现象为A中铁钉生锈了且液面附近最先生锈，B和C中铁钉不生锈。
（2）A、B中蒸馏水要煮沸，目的是除去水中氧气。
(
煮沸的
蒸馏水
)（3）B装置作用：证明没有氧气铁不生锈；C装置作用：证明 A B C
没有水铁不生锈。
（4）实验结论：铁生锈需要跟水和氧气同时接触 / 证明铁在潮湿空气中易生锈。
（5）铁锈是混合物，主要成分是氧化铁 / Fe2O3。
2．金属防锈方法：
（1）防止铁生锈的原理是：隔绝氧气和水；
（2）常用的防锈方法有：保持洁净和干燥、涂油、刷油漆（或喷漆）、镀铬、在表面形成致密氧化膜、制成耐腐蚀合金。
（3）结合生活常识判断出下列物质常用的防锈方法：菜刀、农机具：保持洁净和干燥；手术刀、炊具：制成耐腐蚀合金；铁柜、栏杆：刷油漆；机器零件等：涂油；汽车、轮船、飞机：喷漆；门把手、水龙头：镀铬；锯条上的烤蓝：形成致密氧化膜。
3．保护金属资源的方法：
（1）保护现有金属资源的方法主要有：防止金属生锈、合理开采现有金属资源、废旧金属回收再利用、寻找金属代用品。
（2）铅、镉、汞、铜等重金属及重金属盐往往是有毒的。如有毒的硫酸铜可少量用于游泳池杀菌但不能用于自来水杀菌；使用含铅汽油、不合理使用含镉的化肥农药、乱扔含汞电池等会污染水和土壤；所以回收废旧金属的意义是防止污染环境又节约金属资源。
(
教
材
挖
掘
/
教
材
拓
展
)
1．外延——金属锈蚀与保护：
（1）常识：铁在自来水、海水、酸中更易腐蚀。
（2）总结金属锈蚀：生活中我们都能看到，铁易生锈而铝和金银饰品不易生锈，所以有人认为铁比铝和金银都活泼。试用学过的知识评价这种认识是否正确。
不正确。因为铁能与水和氧气同时反应而生锈，铁锈很疏松无法阻止里层的铁被氧化，且铁锈易吸水会加重锈蚀。而铝能与空气中氧气反应在表面形成一层致密氧化膜而阻止里层的铝被氧化。金银的化学性质很不活泼，不易与其他物质发生反应而不易生锈。
（3）稀土资源的利用与保护：我国稀土储量居世界第一，广泛应用于新能源、新材料、电子信息、航空航天等尖端领域。不可再生。保护稀土资源的做法是合理开采、生产高端产品、加强管理、加大储备等。
（4）影响铁锈蚀的因素有：温度和水蒸气浓度。如相同的铁栏杆，安装在南方沿海地区比安装在北方更容易生锈，原因是铁在潮湿空气中易生锈，与北方相比，南方沿海地区潮气重且温度高，所以锈蚀快。
(
铁丝球
)2．铁生锈原理的思维应用：
（1）双吸剂——铁粉可用于食品保存，其原理是：铁生锈时能除去水分
和氧气，可防食品受潮和氧化变质。
(
水
)（2）右图的实验中，一段时间后将看到的现象是：铁丝球生锈了，水进入
试管中约占空气体积的1/5；原因是：铁与水和氧气反应生锈时把氧
气反应掉了，使试管内气体减少，压强小于外界大气压，水进入试管
内补充氧气的体积。
（3）暖气片表面刷的银粉实际上是铝粉。
3．生铁冶炼拓展：
（1）菱铁矿成分是FeCO3，用它炼铁的缺点是含铁量低；黄铁矿主要成分是FeS2，用它炼铁的缺点是含铁量低且会产生二氧化硫污染空气
（2）高炉煤气中含氮气、稀有气体、CO2、CO、烟尘等，其中大气污染物是CO、烟尘。
（3）“气体”还原的计算思维：若实验小组的同学在实验前共称取20g赤铁矿样品放入玻璃管中，完全反应后余下固体15．2g，求此样品中Fe2O3的质量分数（注：固体的减少量是被夺走的氧化铁中氧元素质量）。
解：（20g－15．2g）÷100%==16g， 100%==80%
答：样品纯度为80%。
(
方
法
提
炼
/
规
律
总
结
)
1．有关含杂质的计算：①方程式计算法：生产中所用的生产原料并非都是纯净物，产品也并非都是纯净物，而化学方程式的计算是利用方程式中“各纯净物的质量之比”进行计算，所以带入方程式中的数据必须是纯净物的质量才行。②化学式计算法：根据反应前后元素质量不变，可以找出原料（反应物）和产品（生成物）中某种元素质量相等的关系，从而列出一元一次方程求解；如铁矿石中所含Fe元素质量=生铁中纯铁质量。
2．①炼铁的原料中有焦炭，但真正的还原剂是CO，不要误认为是碳将铁还原出来；②由高炉炼出的是生铁，可能含有一定量的C、S、P等杂质元素，导致生铁硬而脆，机械加工性能差。③工业上以生铁和氧气为原料炼钢，就是利用氧气等氧化剂将生铁中过多的C等杂质氧化而除去。所以生铁和钢都是铁的合金，只是钢的含碳量比生铁低，性能优良。
3．在铁制品表面镀铬、镀锌、刷铝粉都是生活中常见的防锈方法。如银白色亮晶晶的镀铬水龙头，青白色的镀锌管，刷“银粉”（即铝粉）的暖气片等。
4．铝对人体有害，日常生活生产中需要注意的方面有：不用铝制的炊具、不用铝制品包装食品、不用明矾净化水、不用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症。
5．用控制变量法（对比法）探究铜锈蚀条件：已知铜跟水、氧气、CO2同时接触而生锈，欲实验探究验证其锈蚀条件，按照控制变量法（对比法）逐项思考即可理顺出设计思路：
(
敞
口
放
置
) (
CO
2
) (
O
2
) (
CO
2
)
(
O
2
)
A B C D
A、有水和CO2但无氧气的环境；B、有水和氧气但无CO2的环境；C、有氧气和CO2但无水的环境；D、
敞口放置使铜钉跟水和空气直接接触，即营造出水、氧气、CO2都有的环境；如图A、B、C、D所示。
【教材链接一】教材P18页：探究
【答案】
1．对防止铁制品销蚀的建议:①保持铁制品表面清洁、干燥；②在铁制品表面厦盖保护膜，达到隔绝空气和水的目的，如刷油漆，涂油，镀其他金属，烤蓝等；③将铁制品制成合金。
2．自行车的构件如支架、链条、钢圈分别采取的防锈措施是:刷油漆、涂油、镀其他金属。
【教材链接二】教材P19页：探究
【答案】对我国稀土资源的合理利用和保护问题的看法，可以从以下几方面阐述述：①建立国家稀土生产．销售，出口和进口的专门管理机构，统一制定相关政策法规，实行严格的管理；②整顿稀土行业，对私挖乱采、私自出口行为要坚决打击；③对一些外资企业利用参投等形式对稀土进行开采的行为要加大监管力度，有效保护稀土的开采和利用；④尽快建立稀土资源国家储备机制，增强资源利用和可持续发展相结合的意识；⑤组建用土资源开发与应用的技术研发中心，培养专业人才。
【教材链接三】教材P16/17/18页：
例1．（2021·广西梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
【答案】D
【解析】A、生铁是合金，强度、硬度、耐腐蚀性好熔点低，纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高，A正确；B、地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，B正确；C、工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁，C正确；D、铁制品表面油膜能隔绝水和氧气，防止生锈，除去铁制品表面的油膜不能更好防止其腐蚀，D错误。故选D。
【精准解析】主要考查合金的性质，地壳中元素含量，炼铁，金属资源的利用和防护。考查的知识面比较宽广，难度比较大。
【教材链接四】教材P17/18页：
例2．（2021·广东深圳）下列说法错误的是（ ）
A．铁钉是由铁合金制成的
B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
【答案】B
【解析】A、铁钉一般是由铁合金制成的，因为合金硬度大、耐腐蚀性好，具有优良的性能，不符合题意；B、铁生锈是铁与氧气和水发生的缓慢氧化，由甲图可知，有水存在时，随着反应的进行，氧气的体积逐渐减小，说明铁钉生锈过程中O2体积减小，符合题意；C、由甲图可知，在无水时，氧气的体积不变，说明铁钉不易生锈，在有水时，氧气的体积逐渐减小，说明有水时，铁钉生锈，故铁钉在潮湿环境更容易生锈，不符合题意；D、由乙图可知，随着反应的进行，温度逐渐升高，说明铁钉生锈放出热量，温度升高，不符合题意。故选B。
【精准解析】主要考查金属的锈蚀条件。
【教材链接五】教材P16页：
例3．（2021·四川广安市·中考真题）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D．可用水吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】A、氧化铁中铁元素化合价为+3，反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价，错误；B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红色变为黑色，错误；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，正确；D、一氧化碳不与水反应，且难溶于水，不能用水吸收CO，错误。故选C。
【精准解析】主要考查炼铁过程中的实验现象及尾气处理问题。
【变式练习1】
【变式练习2】
1．（2022·河北古冶·九年级期末）把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是（ ）
A．高炉得到的产物是纯铁 B．赤铁矿的主要成分是
C．焦炭既可以提供热量又可以提供一氧化碳 D．石灰石用于除去尾气
【答案】C
【解析】A、高炉炼铁得到的产物是生铁，不是纯铁，不符合题意；B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不是四氧化三铁，不符合题意；C、高炉炼铁中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出大量的热，提供热量，焦炭能与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，提供还原剂一氧化碳，符合题意；D、高炉炼铁时石灰石的作用是将二氧化硅转化为炉渣除去，不符合题意。故选C。
2．（2021·河北赞皇二模）根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比甲、丙实验，说明铁生锈一定要有水参加
B．对比甲、乙实验，说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比丙、丁实验，说明铁在水面附近生锈的速度较快
D．对比乙、丙实验，说明铁生锈一定要有氧气参加
【答案】B
【解析】A、对比甲、丙实验，甲中铁钉只与氧气接触，铁钉不生锈，丙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈，说明铁生锈一定要有水参加，不符合题意；B、对比甲、乙实验，甲中铁钉只与氧气接触，铁钉不生锈，乙中铁钉只与水接触，铁钉也不生锈，不能说明铁生锈一定要有氧气参加，符合题意；C、对比丙、丁实验，说明铁在水面附近生锈的速度较快，不符合题意；D、对比乙、丙实验，乙中铁钉只与水接触，铁钉不生锈，丙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈，说明铁生锈一定要有氧气参加，不符合题意。故选B。
3．（2021·湖北·九年级竞赛）用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是（ ）
A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应
B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用
C．停止加热需继续通CO直至冷却
D．制得铁的质量为（M1-M2）
【答案】C
【解析】A、置换反应是一种单质与一种化合物起反应，生成另一单质和另一化合物的反应。而装置甲中玻璃管内发生的是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的反应。不符合置换反应的定义，A错；B、装置乙既能起到验证二氧化碳的作用也能起到收集适量尾气一氧化碳的作用。B错；C、由于一氧化碳与氧化铁反应生成热的铁容易被氧化，因此停止加热需继续通CO直至冷却。C正确；D、硬质玻璃管中反应前是氧化铁，反应后是铁，因此（M1-M2）是氧化铁中氧元素的质量。D错。故选C。
4．（2022·河北古冶一模）为证明铁与氧气、水同时接触易生锈，下列实验必须要做的有（ ）
A．①④ B．②③ C．①③④ D．②③④
【答案】D
【解析】②中铁钉只与氧气接触，不生锈；③中铁钉只与蒸馏水接触，不生锈；④中铁钉与氧气和水接触生锈，②④说明铁生锈需要水，③④说明铁生锈需要氧气，故必须要做的是②③④。故选D。
5．（2022·河北·保定市莲池区贺阳外国语学校二模）金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能
B．铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈
C．黄铜片(铜锌合金)的硬度大于铜片的硬度
D．室温下铜与稀盐酸不反应，可判断铜的金属活动性比铝弱
【答案】B
【解析】A、铝能够与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜隔绝氧气，对铝起到保护作用，所以铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，选项正确；B、铁钉浸没在植物油中能够隔绝铁与空气中的水分和氧气的接触，能够减缓铁的锈蚀，所以铁钉浸没在植物油中不易生锈，选项错误；C、合金的硬度大于纯金属的硬度，所以黄铜片的硬度大于铜片的硬度，选项正确；D、室温下铜与稀盐酸不反应，而铝能够与稀盐酸反应生成氢气，可判断铜的金属活动性比铝弱，选项正确；故选B。
6．（2021·河北路北一模）某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈，下列说法不正确的是（ ）
A．甲瓶中的铁丝生锈
B．对比甲和乙的现象，可知铁生锈需要水
C．对比甲和丙的现象，可知隔绝氧气可以防止铁生锈
D．对比乙和丙的现象，可知铁生锈需要水和氧气
【答案】D
【解析】A、铁丝在氧气和水的作用下生锈，甲瓶中的铁丝生锈，正确；B、对比甲和乙的现象，甲有水生锈，乙没有水不生锈，可知铁生锈需要水，正确；C、对比甲和丙的现象，甲有氧气生锈，丙没有氧气不生锈，可知隔绝氧气可以防止铁生锈，正确；D、对比甲和乙的现象，甲有水生锈，乙没有水不生锈，可知铁生锈需要水，对比甲和丙的现象，甲有氧气生锈，丙没有氧气不生锈，可知隔绝氧气可以防止铁生锈，生锈需要氧气，对比甲乙和丙的现象，可知铁生锈需要水和氧气，错误。故选D。
7．（2022·重庆实验外国语学校九年级期末）某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制钢。首先通过高炉炼铁得到生铁，其过程中损失 20%铁元素，然后将生铁经过炼钢炉中，通入纯氧，其过程损失 2%铁元素，最终得到含铁 98%的钢 100t，则理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量是（ ）
A．223t B．143t
C．179t D．120t
【答案】A
【解析】含铁 98%的钢 100t中铁的质量为，其过程中损失20%铁元素，然后将生铁经过炼钢炉中，通入纯氧，其过程损失2%铁元素，则理论上所炼铁的质量为；
设理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量为x
x≈223t
则理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量约为223t。故选A。
8．（2022·河北·张家口市宣化区教学研究中心九年级期末）下列实验设计不合理的是（ ）
A．探究可燃物燃烧的条件 B．探究铁生锈的条件
C．比较黄铜和纯铜的硬度 D．探究二氧化锰可加快过氧化氢分解
【答案】B
【解析】A、通过比较铜片上的白磷和红磷，可探究出燃烧条件为温度需达到可燃物的着火点，比较铜片上的白磷和水中的白磷，可探究出燃烧条件为可燃物需要与氧气接触，此选项正确；B、生锈的条件是需要氧气和水同时接触，故还需要增加一个铁在纯氧中的对比实验，此选项错误；C、纯铜出现明显的刮痕，说明黄铜硬度比纯铜大，此选项正确；D、加入二氧化锰后带火星的小木条复燃，可探究二氧化锰可加快过氧化氢分解，此选项正确。故选B。
9．（2022·天津和平·九年级期末）有两种铁的氧化物X、Y，质量分别是0．4g与0．435g，在高温的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0．75g沉淀，则X、Y的化学式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
【答案】B
【解析】依据生成的CO2分别通入足量的澄清石灰水中，都得到0．75g沉淀，由反应的化学方程式可知，碳酸钙中的氧元素有三分之一来源于铁的氧化物，所以可以求出两种金属氧化物中氧元素的质量，则氧元素的质量为，故X中铁元素的质量为0．4g-0．12g=0．28g，Y中铁元素的质量为0．435g-0．12g=0．315g，则X物质中铁元素与氧元素的质量比为0．28g：0．12g=7：3，Y物质中铁元素与氧元素的质量比为0．315g：0．12g=21：8；FeO中铁元素与氧元素的质量比为56：12，Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比为112：48=7：3，Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为168：64=21：8，故可知这两种铁的氧化物分别是Fe2O3、Fe3O4；故选B。
10．（2022·吉林磐石·九年级期末）下列叙述不正确的是（ ）
A．生铁中的含碳量小于钢中的含碳量
B．在我国东北地区，露天的铁夏天比冬天更容易生锈
C．回收利用金属可以节约金属资源和能源
D．在空气中铝的抗腐蚀性比铁强
【答案】A
【解析】A、生铁的含碳量比钢的高，此选项错误；B、夏天温度高，温度越高，反应速率也快，故露天的铁夏天比冬天更容易生锈，此选项正确；C、保护金属资源和能源的措施包括：金属的合理开发和利用，回收利用金属，金属制品的防护，此选项正确；D、因为铝能和空气中的氧气生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止反应的进一步发生，故在空气中铝的抗腐蚀性比铁强，此选项正确。故选A。
11．（2022·甘肃·华亭市皇甫学校九年级期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
【答案】C
【解析】A、车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，选项正确；B、钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，选项正确；C、自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，选项错误；D、链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，选项正确，故选C。
12．（2022·河南·郸城县光明学校九年级阶段练习）根据如图所示实验判断，下列说法错误的是（ ）
A．先通入一氧化碳，后对氧化铁加热
B．玻璃管中红棕色固体变为黑色
C．一氧化碳高温还原氧化铁属于置换反应
D．澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成
【答案】C
【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸，不符合题意；B、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故玻璃管内红棕色固体变为黑色，不符合题意；C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应物都是化合物，不属于置换反应，符合题意；D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，不符合题意。故选C。
13．（2022·福建·文博中学九年级期末）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是
实验装置 序号 其他试剂 200S时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1．0g食盐 8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解析】A、②③实验中氧气减少，则证明氧气与铁发生了反应，即是铁已锈蚀，故选项正确；B、①中氧气含量与空气中氧气含量一直，有干燥剂可除去空气中少量的水蒸气，未发生锈蚀，②中加入水，氧气含量减少，发生了锈蚀，两个实验对比可证明水对铁的锈蚀有影响，故选项正确；C、②③实验除食盐外其他均相同，但消耗氧气③更快，可以证明食盐能加快铁的锈蚀，故选项正确；D、实验①②③未能体现碳粉对铁锈蚀的影响，不能证明该说法，故选项错误。故选D。
14．（2022·黑龙江·虎林市教师进修学校九年级期末）4月22日是世界地球日，2021年世界地球日主题是“修复我们的地球”。下列措施中不符合该主题的是（ ）
A．发展清洁能源 B．回收利用废旧金属
C．禁止焚烧秸秆 D．多使用一次性筷子
【答案】D
【解析】A、发展清洁能源，可减少化石燃料燃烧，符合主题；B、回收利用废旧金属，利于节约资源，符合主题；C、禁止焚烧秸秆，利于保护大气，符合主题；D、多使用一次性筷子造成资源浪费，不符合主题；
故选D。
15．（2019·吉林·长白山保护开发区教师进修学校九年级期末）炼铁高炉中发生的下列反应中属于化合反应的是
①高温煅烧石灰石 ②焦炭充分燃烧
③灼热的焦炭与二氧化碳反应 ④高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁
①② B．②③
C．③④ D．①④
【答案】B
【解析】①高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，符合一变多的特征，属于分解反应；②焦炭充分燃烧生成二氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；③灼热的焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；④高温下一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，生成物有两种，不属于化合反应。综上属于化合反应的是②③，故选B。
16．（2021·福建·邵武市教师进修学校模拟预测）用如图装置（夹持装置已略去）和药品进行模拟炼铁实验，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析错误的是（ ）
A．装置乙中澄清石灰水会变浑浊
B．停止加热需继续通CO直至冷却
C．该套装置的缺陷是没有用燃着的酒精灯处理尾气
D．氧化铁中氧元素的质量为（M1﹣M2）
【答案】C
【解析】A、模拟炼铁实验生成二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。A正确；B、一氧化碳与氧化铁反应生成的铁温度高，易被氧化，因此停止加热需继续通CO直至冷却。正确；C、一氧化碳不溶于水，也不与石灰水反应，因此装置乙能起到收集适量尾气一氧化碳的作用。C错；D、硬质玻璃管中反应前是氧化铁，完全反应后是铁，因此（M1﹣M2）是氧化铁中氧元素的质量。D正确。故选C。
17．（2021·陕西韩城·九年级期末）如图1是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，图2是某化学兴趣小组同学设计的观察铁丝锈蚀的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，实验时先点燃酒精喷灯、再点燃酒精灯，接着通入CO
B．图1中，硬质玻璃管中的实验现象是黑色固体变成银白色
C．图2中，一段时间后，水中铁丝锈蚀严重，空气中铁丝几乎无变化
D．图2中，一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，塑料瓶会变瘪
【答案】D
【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，且一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故应在末端加一个点燃的酒精灯，实验时，应先点燃酒精灯，然后通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后再点燃酒精喷灯，不符合题意；B、图1中，硬质玻璃管中的反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故实验现象是：红棕色固体逐渐变黑，不符合题意；C、铁生锈的条件是铁与氧气和水直接接触，故水面处铁丝锈蚀严重，不符合题意；D、铁生锈的条件是铁与氧气和水直接接触，故水面处铁丝锈蚀严重，由于铁丝生锈消耗了氧气，故软塑料瓶内压强减小，塑料瓶会变瘪，符合题意。故选D。
二、填空题
18．（广东省东莞市十校联考（虎门外国语学校南实验学校华衍学校佳美学校等10个学校）2021-2022学年九年级上学期期末化学试题）能源与环境是社会关注的焦点。下图是某太阳能电池示意图,回答下列问题:
（1）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如:___________(写出1条即可)。
（2）铜暴露在潮湿的空气中会生锈．即生成铜[Cu2(OH)2CO3]，这是铜与O2、_______、_____(填化学式)反应的产物。
（3）氢气被称之为最清洁能源的原因是________。
（4）稀土是我国的战略资源，稀土是一种_________ (填金属或非金属)资源。湿法冶金是稀土的冶炼方法之一，我国是湿法冶金的先驱。古籍记载：“曾青得铁则化为铜”，该反应的化学方程式为_________。
【答案】（1）硬度大或熔点低或抗腐蚀性能好；（2）H2O；CO2 ；（3）燃烧产生的生成物是水，无任何污；
（4） 金属；
【解析】（1）合金与纯金属相比，有许多优良性能，如硬度大或熔点低或抗腐蚀性能好；（2）依据质量守恒定律可知：化学变化前后元素的种类不变，铜暴露在潮湿的空气中会生锈．即生成铜[Cu2(OH)2CO3]，这是铜与O2、H2O、CO2反应的产物；（3）氢气被称之为最清洁能源的原因是燃烧产生的生成物是水，无任何污染，原料来源广；（4）稀土是一种金属资源。铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式：。
19．（天津市红桥区2021-2022学年九年级上学期期末化学试题）许多生活用品都是由金属材料制成的。
（1）金属铜常用来做导线，是利用了铜良好的延展性和_______性。
（2）在铁制品表面喷漆可以防锈，其原理是______。
（3）为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是______（填序号）
①将镁、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸镁、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸镁溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸镁、硝酸银溶液中
（4）铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是铝在高温条件下与氧化铁反应得到融熔的铁与另一种氧化物，该反应的化学方程式是______。
（5）光亮的铁片放入硫酸铜溶液中反应一段时间后，反应的实验现象是_____。试管内溶液质量与反应前相比______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）导电；（2）隔绝空气和水；（3）①④；（4）；（5）铁片表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 ； 减小
【解析】（1）金属铜常用来做导线，是利用了铜良好的延展性和导电性。（2）铁生锈是铁与空气中的水及氧气发生反应的结果，所以在铁制品表面喷漆隔绝空气和水即可防锈。（3）①将镁、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ，金属镁可置换铜，说明镁比铜活泼，银不能置换铜，说明铜比银活泼，该方案可行，选项符合题意；②将银分别浸入到硫酸镁、硫酸铜溶液中，银不能置换镁和铜，只能说明银不如镁铜活泼，该方案不可行，选项不符合题意；③将铜、银分别浸入到硫酸镁溶液中，铜、银均不能置换镁，只能说明镁比铜、银活泼，该方案不可行，选项不符合题意； ④将铜分别浸入到硫酸镁、硝酸银溶液中，铜不能置换镁，但能置换银，说明镁比铜活泼，铜比银活泼，该方案可行，选项符合题意。故选①④。（4）铝在高温条件下与氧化铁反应得到融熔的铁与另一种氧化物氧化铝，该反应的化学方程式是：。
（5）光亮的铁片放入硫酸铜溶液中，铁置换铜时铁原子转化为亚铁离子进入溶液中，铜离子转化为铜原子形成单质铜附着在铁片上，所以反应一段时间后，铁片表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色；
在该反应过程中，每56份质量的铁进入溶液形成离子，同时有64份质量的铜被置换出来，所以试管内溶液质量与反应前相比要减小。
20．（2022·广东禅城·九年级期末）2022年冬季奥运会将在北京市和张家口市联合举行，这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。
（1）为了解决两地交通问题，增开多列高铁，制造高铁车身会用到镁铝合金，镁铝合金属于___材料，铝制品具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应。其表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为___，其中铝、氧元素的质量比为___。
（2）铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属，对这三种金属的活动性顺序进行探究，下列各组试剂中，能达到目的的是___(双选，填序号)。
①A1、Cu、Mg、稀盐酸
②Mg、A1Cl3溶液、Cu(NO3)2溶液
③Cu、Mg、A1Cl3溶液
④Cu、MgCl2溶液、AlCl3溶液
（3）国家游泳中心水立方，这座北京2008年奥运会和北京2022年冬奥会标志性“双奥”场馆，建设时使用大量钢制部件，时间长易生锈。铁生锈的原因是___。一些铁制品表面覆盖了某些涂层，不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列涂层破坏后，铁生锈的速率较快的是___(填序号)。
A．镀锌铁 B．镀锡铁
【答案】（1）金属；Al2O3；9：8 ；（2）①③；（3）铁与水和氧气共同接触； B
【分析】（1）金属材料包括纯金属和合金，镁铝合金属于金属材料；铝制品具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜是氧化铝，其化学式为Al2O3，其中铝、氧元素的质量比为（27×2）：（16×3）=9：8，故填：金属；Al2O3；9：8。（2）①Mg和A1均会稀盐酸反应，说明铝和镁的活动性排在H的前面，Mg与稀盐酸反应比A1与稀盐酸反应更剧烈，说明镁的活动性强于铝；Cu不与稀盐酸反应，铜的活动性排在H的后面，所以可以比较这三种金属的活动性，①正确；②Mg与A1Cl3溶液反应生成氯化镁和铝，镁的表面有银白色固体析出，说明镁的活动性强于铝；Mg与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸镁和铜，镁的表面有红色固体析出，说明镁的活动性强于铜，所以无法比较这三种金属的活动性，②错误；③Cu与A1Cl3溶液不反应，无明显现象，说明铝的活动性强于铜；Mg与A1Cl3溶液生成氯化镁和铝，镁的表面有银白色固体析出，说明镁的活动性强于铝，所以可以比较这三种金属的活动性，③正确；④Cu与MgCl2溶液不反应，无明显现象，说明镁的活动性强于铜；Cu与AlCl3溶液不反应，无明显现象，说明铝的活动性强于铜，所以无法比较这三种金属的活动性，④错误；故选：①③。（3）铁生锈的原因是铁与水和氧气共同接触；镀锡铁涂层破坏后，铁生锈的速率较快，因为铁比锡活泼，锡层破坏后，铁锈蚀速度加快，故填：铁与水和氧气共同接触；B。
21．（2022·江苏宝应·九年级期末）中国科技的发展让世界见证“中国创造”！
（1）中国高铁在一路领跑中不断提速升级，修建铁路需消耗大量的钢铁，用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式为_______。
（2）蛟龙号潜水器创造了同类潜水器的最大下潜深度。蛟龙号供人活动的耐压球壳使用了钛合金材料，钛合金用于深海装备主要利用了下列性能中的是 （填字母）。
A．熔点低 B．抗腐蚀性好 C．抗压强度大
（3）北斗导航卫星系统采用铷原子钟，提供精确时间。铷元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图如图所示。
①铷元素的相对原子质量为______。
②铷原子的原子核外有______个电子层，在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子。
（4）嫦娥五号返回器携带1731g月球土壤成功着落。
①因为氮气的化学性质_______（填“活泼”或“稳定”），故被用于保存月球土壤。
②从铁生锈的条件来分析，月球上铁制品______（填“易”或“不易”）生锈。
【答案】（1）；（2）BC；（3）85．47 ； 五5 ； 失去 ；（4）稳定；不易
【解析】（1）赤铁矿主要成分为氧化铁，用一氧化碳和赤铁矿炼铁是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳的过程，化学反应方程式为；（2）深海中一方面具有盐分对金属有腐蚀性，另一方面压强很大，钛合金用于深海装备，说明其具有抗腐蚀性好、抗压强度大的特点，故选BC；（3）①由铷元素的元素周期表最小方数字可知，其相对原子质量为85．47；②由铷元素原子结构示意图可知铷原子的原子核外有五个电子层（弧线表示电子层），最外层电子数为1，小于4，在化学反应中易失去电子；（4）①氮气化学性质不活泼（稳定），可以用做保护气体；②铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，月球上没有氧气，月球上铁制品不易生锈。
三、实验题
22．（2022·河北赞皇·九年级期末）如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1）甲处的实验现象为______，发生的化学反应方程式为______。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是______。
（3）若要将戊装置放于乙、丙之间，检验CO2，在戊装置中盛放的试剂名称是______，CO2应从______（填“b”或“c”）端通入，实验现象为______。
【答案】（1） 红棕色粉末变成黑色 ； ；（2）吸收CO2并收集CO；（3）澄清石灰水 ； c； 澄清石灰水变浑浊
【解析】（1）甲中一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，甲处的实验现象为红棕色粉末变成黑色，发生的化学反应方程式为；（2）丙装置中的氢氧化钠溶液用于吸收CO2并收集CO，防止CO污染环境；（3）检验CO2用澄清石灰水，所以在戊装置中盛放的试剂名称是澄清石灰水，CO2应从c端通入，观察到澄清石灰水变浑浊。
四、计算题
23．（2022·黑龙江·大庆市第四十四中学校九年级期末）金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛，中国制造，让世界瞩目！
（1）航天：我国用“长征三号乙”运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用，铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝___________（填“高”或“低”）。
（2）交通：制造港珠澳大桥需要大量的钢铁，请写出一种防止钢铁生锈的方法：___________。
（3）冶炼：我国湿法炼铜很早就有记载，东汉《神农本草经》曾记载石胆“能化铁为铜”可用方程是表示为___________。向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是___________。
（4）应用：随州编钟被誉为“世界第八大奇迹”，代表了我国古代青铜工艺的较高水平，青铜是铜锌合金。现有20g铜锌合金，与100g质量分数为19．6%的稀硫酸恰好完全反应，则铜锌合金中铜的质量分数为___________。
【答案】（1）高；（2）刷漆等（合理即可）；（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ；Mg2＋、Cu2＋ ；（4）35%
【解析】（1）合金的强度和硬度大于纯金属的硬度，所以铝合金的强度和硬度比纯铝高，故填高。（2）
在钢铁材料的表面刷漆能够隔绝钢铁与空气中的氧气和水分接触，能够减缓金属的锈蚀，故填刷漆等。（3）
石胆“能化铁为铜”的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故反应的化学方程式写为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；镁、铜、银三种金属的活动性顺序为镁>铜>银，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，则滤液中一定有硝酸铜，则加入的镁一定与硝酸银反应生成硝酸镁和银，所以则滤液中一定含有的金属离子是镁与硝酸银反应生成的硝酸镁解离出的镁离子和硝酸铜解离出的铜离子，其离子符号分别为Mg2＋、Cu2＋，故填Mg2＋、Cu2＋。（4）
）解：参加反应的纯硫酸的质量=100g×19．6%=19．6g，设合金中锌的质量为x
=
x=13g
合金中铜的质量=20g 13g=7g
铜锌合金中铜的质量分数=×100%=35%
答：铜锌合金中铜的质量分数为35%。九年级化学下册链接教材精准变式练（人教版）
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
★知识点
1．金属矿石：
（1）铁矿石及其主要成分：赤铁矿主要成分是 ，磁铁矿主要成分是 ，铝土矿主要成分是Al2O3，辉铜矿主要成分是Cu2S。
（2）地壳中含量最多的元素是 ，最多的金属元素是 ，其次是 。
（3）自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明 。
（4）商代会冶炼青铜器，春秋战国时期会冶铁炼钢，近代会冶铝，说明 。
2．生铁冶炼：
（1）炼铁设备是 ；原料是铁矿石、焦炭、石灰石，其中焦炭焦炭作用是 ，发生的化学方程式为 ， ；石灰石的作用是 。
（2）炼铁原理：用赤铁矿炼铁的化学方程式为 ；用磁铁矿炼铁的化学方程式是 。
3．一氧化碳还原氧化铁实验：（氧化铁是铁锈主要成分，为 色，还原出来的铁粉是 色）
(
A
)
(
C
)
(
B
)
(
氧化铁
)（1）A管现象： ，发生的化 (
CO
)学方程式为 。
(
B
) (
A
)（2）B处现象： ，发生的化学方程 (
澄清的
石灰水
)式为 。
（3）C处现象： ，发生的化学方程式为 。
（4）在本实验中，B装置作用是 ；C装置的作用： 。
（5）尾气的处理办法有 、 、 。
（6）实验开始时要注意 ，目的是 。实验结束时要注意 ；目的是 。
（7）在此实验中，证明还原出铁的方法：物理方法是 ，化学方法是 。
注：高炉中用铁矿石为原料冶炼出来的并非纯铁，而是含杂质较多的 。
高炉炼铁过程中产生的高炉煤气中，所含的大气污染物有 。
4．含杂质的计算：Fe56 O16
1000t含氧化铁质量分数为为80%的赤铁矿可炼出含杂质4%的生铁多少t？（两法）
法一：
法二：
(
氯化钙
干燥剂
和棉花
)
1．铁生锈实验：
（1）现象为 。
（2）A、B中蒸馏水要煮沸，目的是 。
(
煮沸的
蒸馏水
)（3）B装置作用： ；C装置作用： A B C
。
（4）实验结论： 。
（5）铁锈是 物，主要成分是 。
2．金属防锈方法：
（1）防止铁生锈的原理是： ；
（2）常用的防锈方法有： 。
（3）结合生活常识判断出下列物质常用的防锈方法：菜刀、农机具： ；手术刀、炊具：
；铁柜、栏杆： ；机器零件等： ；汽车、轮船、飞机： ；门把手、水龙头： ；锯条上的烤蓝： 。
3．保护金属资源的方法：
（1）保护现有金属资源的方法主要有： 、 、 、 。
（2） 等重金属及重金属盐往往是有毒的。如有毒的 可少量用于游泳池杀菌但不能用于自来水杀菌；使用含铅汽油、不合理使用含镉的化肥农药、乱扔含汞电池等会污染 ；所以回收废旧金属的意义是 。
(
教 材 挖 掘 / 教 材 拓 展
)
1．外延——金属锈蚀与保护：
（1）常识：铁在自来水、海水、酸中更易腐蚀。
（2）总结金属锈蚀：生活中我们都能看到，铁易生锈而铝和金银饰品不易生锈，所以有人认为铁比铝和金银都活泼。试用学过的知识评价这种认识是否正确。
不正确。因为铁能与水和氧气同时反应而生锈，铁锈很疏松无法阻止里层的铁被氧化，且铁锈易吸水会加重锈蚀。而铝能与空气中氧气反应在表面形成一层致密氧化膜而阻止里层的铝被氧化。金银的化学性质很不活泼，不易与其他物质发生反应而不易生锈。
（3）稀土资源的利用与保护：我国稀土储量居世界第一，广泛应用于新能源、新材料、电子信息、航空航天等尖端领域。不可再生。保护稀土资源的做法是合理开采、生产高端产品、加强管理、加大储备等。
（4）影响铁锈蚀的因素有：温度和水蒸气浓度。如相同的铁栏杆，安装在南方沿海地区比安装在北方更容易生锈，原因是铁在潮湿空气中易生锈，与北方相比，南方沿海地区潮气重且温度高，所以锈蚀快。
(
铁丝球
)2．铁生锈原理的思维应用：
（1）双吸剂——铁粉可用于食品保存，其原理是：铁生锈时能除去水分
和氧气，可防食品受潮和氧化变质。
(
水
)（2）右图的实验中，一段时间后将看到的现象是：铁丝球生锈了，水进入
试管中约占空气体积的1/5；原因是：铁与水和氧气反应生锈时把氧
气反应掉了，使试管内气体减少，压强小于外界大气压，水进入试管
内补充氧气的体积。
（3）暖气片表面刷的银粉实际上是铝粉。
3．生铁冶炼拓展：
（1）菱铁矿成分是FeCO3，用它炼铁的缺点是含铁量低；黄铁矿主要成分是FeS2，用它炼铁的缺点是含铁量低且会产生二氧化硫污染空气
（2）高炉煤气中含氮气、稀有气体、CO2、CO、烟尘等，其中大气污染物是CO、烟尘。
（3）“气体”还原的计算思维：若实验小组的同学在实验前共称取20g赤铁矿样品放入玻璃管中，完全反应后余下固体15．2g，求此样品中Fe2O3的质量分数（注：固体的减少量是被夺走的氧化铁中氧元素质量）。
解：（20g－15．2g）÷100%==16g， 100%==80%
答：样品纯度为80%。
(
方 法 提 炼 / 规 律 总 结
)
1．有关含杂质的计算：①方程式计算法：生产中所用的生产原料并非都是纯净物，产品也并非都是纯净物，而化学方程式的计算是利用方程式中“各纯净物的质量之比”进行计算，所以带入方程式中的数据必须是纯净物的质量才行。②化学式计算法：根据反应前后元素质量不变，可以找出原料（反应物）和产品（生成物）中某种元素质量相等的关系，从而列出一元一次方程求解；如铁矿石中所含Fe元素质量=生铁中纯铁质量。
2．①炼铁的原料中有焦炭，但真正的还原剂是CO，不要误认为是碳将铁还原出来；②由高炉炼出的是生铁，可能含有一定量的C、S、P等杂质元素，导致生铁硬而脆，机械加工性能差。③工业上以生铁和氧气为原料炼钢，就是利用氧气等氧化剂将生铁中过多的C等杂质氧化而除去。所以生铁和钢都是铁的合金，只是钢的含碳量比生铁低，性能优良。
3．在铁制品表面镀铬、镀锌、刷铝粉都是生活中常见的防锈方法。如银白色亮晶晶的镀铬水龙头，青白色的镀锌管，刷“银粉”（即铝粉）的暖气片等。
4．铝对人体有害，日常生活生产中需要注意的方面有：不用铝制的炊具、不用铝制品包装食品、不用明矾净化水、不用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症。
5．用控制变量法（对比法）探究铜锈蚀条件：已知铜跟水、氧气、CO2同时接触而生锈，欲实验探究验证其锈蚀条件，按照控制变量法（对比法）逐项思考即可理顺出设计思路：
(
敞
口
放
置
) (
CO
2
) (
O
2
) (
CO
2
)
(
O
2
)
A B C D
A、有水和CO2但无氧气的环境；B、有水和氧气但无CO2的环境；C、有氧气和CO2但无水的环境；D、
敞口放置使铜钉跟水和空气直接接触，即营造出水、氧气、CO2都有的环境；如图A、B、C、D所示。
【教材链接一】教材P18页：探究
【答案】
1．对防止铁制品销蚀的建议:①保持铁制品表面清洁、干燥；②在铁制品表面厦盖保护膜，达到隔绝空气和水的目的，如刷油漆，涂油，镀其他金属，烤蓝等；③将铁制品制成合金。
2．自行车的构件如支架、链条、钢圈分别采取的防锈措施是:刷油漆、涂油、镀其他金属。
【教材链接二】教材P19页：探究
【答案】对我国稀土资源的合理利用和保护问题的看法，可以从以下几方面阐述述：①建立国家稀土生产．销售，出口和进口的专门管理机构，统一制定相关政策法规，实行严格的管理；②整顿稀土行业，对私挖乱采、私自出口行为要坚决打击；③对一些外资企业利用参投等形式对稀土进行开采的行为要加大监管力度，有效保护稀土的开采和利用；④尽快建立稀土资源国家储备机制，增强资源利用和可持续发展相结合的意识；⑤组建用土资源开发与应用的技术研发中心，培养专业人才。
【教材链接三】教材P16/17/18页：
例1．（2021·广西梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
【教材链接四】教材P17/18页：
例2．（2021·广东深圳）下列说法错误的是（ ）
A．铁钉是由铁合金制成的
B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
【教材链接五】教材P16页：
例3．（2021·四川广安市·中考真题）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D．可用水吸收尾气中的CO
1．（2022·河北古冶·九年级期末）把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是（ ）
A．高炉得到的产物是纯铁 B．赤铁矿的主要成分是
C．焦炭既可以提供热量又可以提供一氧化碳 D．石灰石用于除去尾气
2．（2021·河北赞皇二模）根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比甲、丙实验，说明铁生锈一定要有水参加
B．对比甲、乙实验，说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比丙、丁实验，说明铁在水面附近生锈的速度较快
D．对比乙、丙实验，说明铁生锈一定要有氧气参加
3．（2021·湖北·九年级竞赛）用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是（ ）
A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应
B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用
C．停止加热需继续通CO直至冷却
D．制得铁的质量为（M1-M2）
4．（2022·河北古冶一模）为证明铁与氧气、水同时接触易生锈，下列实验必须要做的有（ ）
A．①④ B．②③ C．①③④ D．②③④
5．（2022·河北·保定市莲池区贺阳外国语学校二模）金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能
B．铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈
C．黄铜片(铜锌合金)的硬度大于铜片的硬度
D．室温下铜与稀盐酸不反应，可判断铜的金属活动性比铝弱
6．（2021·河北路北一模）某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈，下列说法不正确的是（ ）
A．甲瓶中的铁丝生锈
B．对比甲和乙的现象，可知铁生锈需要水
C．对比甲和丙的现象，可知隔绝氧气可以防止铁生锈
D．对比乙和丙的现象，可知铁生锈需要水和氧气
7．（2022·重庆实验外国语学校九年级期末）某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制钢。首先通过高炉炼铁得到生铁，其过程中损失 20%铁元素，然后将生铁经过炼钢炉中，通入纯氧，其过程损失 2%铁元素，最终得到含铁 98%的钢 100t，则理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量是（ ）
A．223t B．143t
C．179t D．120t
8．（2022·河北·张家口市宣化区教学研究中心九年级期末）下列实验设计不合理的是（ ）
A．探究可燃物燃烧的条件 B．探究铁生锈的条件
C．比较黄铜和纯铜的硬度 D．探究二氧化锰可加快过氧化氢分解
9．（2022·天津和平·九年级期末）有两种铁的氧化物X、Y，质量分别是0．4g与0．435g，在高温的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0．75g沉淀，则X、Y的化学式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
10．（2022·吉林磐石·九年级期末）下列叙述不正确的是（ ）
A．生铁中的含碳量小于钢中的含碳量
B．在我国东北地区，露天的铁夏天比冬天更容易生锈
C．回收利用金属可以节约金属资源和能源
D．在空气中铝的抗腐蚀性比铁强
11．（2022·甘肃·华亭市皇甫学校九年级期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
12．（2022·河南·郸城县光明学校九年级阶段练习）根据如图所示实验判断，下列说法错误的是（ ）
A．先通入一氧化碳，后对氧化铁加热
B．玻璃管中红棕色固体变为黑色
C．一氧化碳高温还原氧化铁属于置换反应
D．澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成
13．（2022·福建·文博中学九年级期末）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是
实验装置 序号 其他试剂 200S时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1．0g食盐 8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
14．（2022·黑龙江·虎林市教师进修学校九年级期末）4月22日是世界地球日，2021年世界地球日主题是“修复我们的地球”。下列措施中不符合该主题的是（ ）
A．发展清洁能源 B．回收利用废旧金属
C．禁止焚烧秸秆 D．多使用一次性筷子
15．（2019·吉林·长白山保护开发区教师进修学校九年级期末）炼铁高炉中发生的下列反应中属于化合反应的是
①高温煅烧石灰石 ②焦炭充分燃烧
③灼热的焦炭与二氧化碳反应 ④高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁
①② B．②③
C．③④ D．①④
16．（2021·福建·邵武市教师进修学校模拟预测）用如图装置（夹持装置已略去）和药品进行模拟炼铁实验，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析错误的是（ ）
A．装置乙中澄清石灰水会变浑浊
B．停止加热需继续通CO直至冷却
C．该套装置的缺陷是没有用燃着的酒精灯处理尾气
D．氧化铁中氧元素的质量为（M1﹣M2）
17．（2021·陕西韩城·九年级期末）如图1是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，图2是某化学兴趣小组同学设计的观察铁丝锈蚀的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，实验时先点燃酒精喷灯、再点燃酒精灯，接着通入CO
B．图1中，硬质玻璃管中的实验现象是黑色固体变成银白色
C．图2中，一段时间后，水中铁丝锈蚀严重，空气中铁丝几乎无变化
D．图2中，一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，塑料瓶会变瘪
二、填空题
18．（广东省东莞市十校联考（虎门外国语学校南实验学校华衍学校佳美学校等10个学校）2021-2022学年九年级上学期期末化学试题）能源与环境是社会关注的焦点。下图是某太阳能电池示意图,回答下列问题:
（1）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如:___________(写出1条即可)。
（2）铜暴露在潮湿的空气中会生锈．即生成铜[Cu2(OH)2CO3]，这是铜与O2、_______、_____(填化学式)反应的产物。
（3）氢气被称之为最清洁能源的原因是________。
（4）稀土是我国的战略资源，稀土是一种_________ (填金属或非金属)资源。湿法冶金是稀土的冶炼方法之一，我国是湿法冶金的先驱。古籍记载：“曾青得铁则化为铜”，该反应的化学方程式为_________。
19．（天津市红桥区2021-2022学年九年级上学期期末化学试题）许多生活用品都是由金属材料制成的。
（1）金属铜常用来做导线，是利用了铜良好的延展性和_______性。
（2）在铁制品表面喷漆可以防锈，其原理是______。
（3）为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是______（填序号）
①将镁、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸镁、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸镁溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸镁、硝酸银溶液中
（4）铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是铝在高温条件下与氧化铁反应得到融熔的铁与另一种氧化物，该反应的化学方程式是______。
（5）光亮的铁片放入硫酸铜溶液中反应一段时间后，反应的实验现象是_____。试管内溶液质量与反应前相比______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
20．（2022·广东禅城·九年级期末）2022年冬季奥运会将在北京市和张家口市联合举行，这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。
（1）为了解决两地交通问题，增开多列高铁，制造高铁车身会用到镁铝合金，镁铝合金属于___材料，铝制品具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应。其表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为___，其中铝、氧元素的质量比为___。
（2）铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属，对这三种金属的活动性顺序进行探究，下列各组试剂中，能达到目的的是___(双选，填序号)。
①A1、Cu、Mg、稀盐酸
②Mg、A1Cl3溶液、Cu(NO3)2溶液
③Cu、Mg、A1Cl3溶液
④Cu、MgCl2溶液、AlCl3溶液
（3）国家游泳中心水立方，这座北京2008年奥运会和北京2022年冬奥会标志性“双奥”场馆，建设时使用大量钢制部件，时间长易生锈。铁生锈的原因是___。一些铁制品表面覆盖了某些涂层，不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列涂层破坏后，铁生锈的速率较快的是___(填序号)。
A．镀锌铁 B．镀锡铁
21．（2022·江苏宝应·九年级期末）中国科技的发展让世界见证“中国创造”！
（1）中国高铁在一路领跑中不断提速升级，修建铁路需消耗大量的钢铁，用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式为_______。
（2）蛟龙号潜水器创造了同类潜水器的最大下潜深度。蛟龙号供人活动的耐压球壳使用了钛合金材料，钛合金用于深海装备主要利用了下列性能中的是 （填字母）。
A．熔点低 B．抗腐蚀性好 C．抗压强度大
（3）北斗导航卫星系统采用铷原子钟，提供精确时间。铷元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图如图所示。
①铷元素的相对原子质量为______。
②铷原子的原子核外有______个电子层，在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子。
（4）嫦娥五号返回器携带1731g月球土壤成功着落。
①因为氮气的化学性质_______（填“活泼”或“稳定”），故被用于保存月球土壤。
②从铁生锈的条件来分析，月球上铁制品______（填“易”或“不易”）生锈。
三、实验题
22．（2022·河北赞皇·九年级期末）如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1）甲处的实验现象为______，发生的化学反应方程式为______。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是______。
（3）若要将戊装置放于乙、丙之间，检验CO2，在戊装置中盛放的试剂名称是______，CO2应从______（填“b”或“c”）端通入，实验现象为______。
四、计算题
23．（2022·黑龙江·大庆市第四十四中学校九年级期末）金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛，中国制造，让世界瞩目！
（1）航天：我国用“长征三号乙”运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用，铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝___________（填“高”或“低”）。
（2）交通：制造港珠澳大桥需要大量的钢铁，请写出一种防止钢铁生锈的方法：___________。
（3）冶炼：我国湿法炼铜很早就有记载，东汉《神农本草经》曾记载石胆“能化铁为铜”可用方程是表示为___________。向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是___________。
（4）应用：随州编钟被誉为“世界第八大奇迹”，代表了我国古代青铜工艺的较高水平，青铜是铜锌合金。现有20g铜锌合金，与100g质量分数为19．6%的稀硫酸恰好完全反应，则铜锌合金中铜的质量分数为___________。
