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2021-2022人教版九年级化学 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 课时提高训练
一、单选题
1．（2021九上·汝阳期末）地壳中含量最多的元素是（ ）
A．O B．Fe C．Si D．Al
2．（2021九上·南召期末）垃圾分类势在必行，废铜烂铁应归属于哪一类（ ）
A．有害垃圾 B．厨余垃圾 C．其他垃圾 D．可回收垃圾
3．（2021九上·兰山期末）下列物质由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成是（ ）
A．CaCO3 B．Al2(SO4)3 C．Al(NO3)3 D．Fe(OH)3
4．（2021九上·凤翔期末）建立模型是学习化学的重要方法，下列模型正确的是（ ）
A．地壳中元素含量模型
B．物质组成及构成模型
C．物质分类
D．灭火方法的目的模型
5．（2021九上·道里期末）下列关于资源的叙述正确的是（ ）
A．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料
B．年产量最高的金属是铜
C．海水中含有100多种元素
D．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的50%
6．（2021九上·路北期末）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，下列说法错误的是（ ）
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．（2021九上·宝应期末）芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、如图所示为制造芯片主要材料高纯硅的生产流程（反应条件已略去）。下列说法正确的是（ ）
A．只有反应③是置换反应
B．SiCl4中Si的化合价为+4
C．Si是地壳中含量最高的非金属元素
D．该过程的尾气可直接排放到环境中
8．（2021九上·华亭期末）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
9．（2021九上·铁东期中）硅（Si）是信息技术的关键材料，工业制硅的反应之一是 。下列说法正确的是（ ）
A．Si是地壳中含量最多的元素
B．X的化学式为H4Cl4
C．SiCl4中硅元素的化合价是-4价
D．该反应中只有氯元素的化合价未发生改变
10．（2021九上·云梦月考）工业上利用黄铁矿（主要成分是FeS2）煅烧的产物冶炼铁和生产硫酸，其反应方程如下：
①②
③④
下列说法错误的是（ ）
A．反应①②③均需要较高的温度
B．反应③④属于化合反应
C．①③④中硫元素化合价均发生了变化
D．只有①②③发生了氧化反应
11．（2021九上·陕州期中）它曾被认为是带有神秘性的最珍贵的金属，被埃及人称为“天石”，其元素的含量在地壳中占第四位。现代化学中“天石”的元素名称和元素符号是（ ）
A．锡Sn B．铁 Fe C．硅Si D．铝Al
12．（2021九上·利津期中）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取一定质量的石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法错误的是（ ）
A．第三次实验后碳酸钙无剩余
B．第三次实验后盐酸无剩余
C．实验中所取样品质量为2g
D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
13．（2021九上·娄底期中）如图中是地壳中各元素质量分数的统计图， 图中B表示元素的是（ ）
A．氧元素 B．铝元素 C．铁元素 D．硅元素
14．（2021·潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
15．（2021·扬州）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取2.0g石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法正确的是（ ）
A．第三次实验后碳酸钙无剩余
B．第四次实验后盐酸无剩余
C．盐酸中HCl的质量分数是3.65%
D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
二、填空题
16．（2021九上·上蔡期末）铁生锈实际上是铁与空气中的 作用的结果，将黄铜片和纯铜片相互刻画时有明显划痕的是 。
17．（2021九上·唐山期中）铁属于 材料，铁生锈主要是铁与空气中的 、 （填化学式）反应，请写出一种防止铁生锈的方法： 。
18．（2021·太原模拟）2021年4月23日，在人民海军72岁生日这天，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚同时加入战斗序列。舰船的外壳材料是高强度钢。将生铁冶炼成钢时，组成中发生改变的是 。舰船外壳常年浸泡在海水中，容易生锈，为防止生锈，常在舰船底部焊接一些比铁的活泼性稍强的金属，如 （写一种）。
三、实验探究题
19．（2021九上·丹阳期末）在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。
资料：①无水氯化钙具有吸水性：
②常见铁的氧化物有关信息如表：
常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色粉末
能否被磁铁吸引 否 否 能
③四氧化三铁能与稀盐酸反应：。
（1）Ⅰ、探究“铁与水蒸气”反应的气体产物
【实验探究】取适量的铁粉与湿棉花（棉花的成分不参加反应）于反应装置A中。按下图所示进行实验，试管内放一团湿棉花的目的是 ；实验时棉花没有燃烧，其原因是 ；观察到C处管口有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。说明产生的气体是 。
（2）Ⅱ、探究“铁与水蒸气”反应后剩余固体的成分及含量
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想1：剩余固体是 ；
猜想2：剩余固体是Fe和Fe3O4。
（3）【实验验证】甲同学取样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸，观察到 （填实验现象），溶液由无色变为黄绿色，说明猜想2正确。
（4）【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为 。
（5）【含量测定】乙同学取A装置中剩余黑色固体50g，与足量的CO反应后，所得固体质量为43.6g，则剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为 。
四、计算题
20．（2021·苏家屯模拟）
（1）小强为了探究某炼铁厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验，测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为80％。现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是 （结果保留整数）？
（2）在利用上图装置进行实验时，小强得到如下两组数据（杂质不参加反应）：
反应前 氧化铁完全反应后
A组 玻璃管和赤铁矿石样品的质量m1g 玻璃管和固体物质的质量m2g
B组 烧杯和澄清石灰水的质量m3g 烧杯和烧杯中物质的质量m4g
①m1-m2表示 的质量
②你认为他应该选用 （填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数。结合装置图回答他不能选用另一组数据计算的原因为 。
答案解析部分
1．【答案】A
【考点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素含量按质量分数计由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙，
故答案为：A。
【分析】根据地壳中元素含量按质量分数计由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙分析。
2．【答案】D
【考点】合理利用金属资源
【解析】【解答】废铜烂铁属于废旧金属，所以属于可回收垃圾。
故答案为：D。
【分析】可回收垃圾主要包括废纸、塑料、玻璃、金属、纺织物等。
3．【答案】C
【考点】空气的组成；化学式的书写及意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中氮气约占空气体积的78%，故空气中含量最多的元素为氮元素；氧元素和氮元素可组成硝酸根，其化学价为-1价，铝元素通常呈+3价，故三者组成的化合物的化学式为Al(NO3)3 ，
故答案为：C。
【分析】根据地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中含量最多的为氮元素分析。
4．【答案】C
【考点】地壳中元素的分布与含量；灭火的原理和方法；物质的简单分类
【解析】【解答】A、地壳中元素含量由多到少前四种元素是：氧、硅、铝、铁，而模型中是氧、硅、铁、铝模型错误，不符合题意；
B、元素可以组成物质，分子、原子、离子可以构成物质，分子可以分解为原子，原子可以组合成新的分子，原子和离子可以通过得失电子相互转化，模型当中原子只可以转化为离子，与事实不符，不符合题意；
C、物质分为纯净物和混合物，纯净物包括化合物和单质，化合物包括氧化物，符合题意
D、灭火的方法有移走可燃物，隔绝氧气，降低温度至着火点以下，而不是降低着火点，不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、根据地壳中元素的含量进行分析
B、物质是由元素组成，构成物质的微粒有分子、原子和离子进行分析
C、根据物质的分类方法进行分析
D、根据破坏燃烧的条件就能灭火进行分析
5．【答案】A
【考点】合理利用金属资源
【解析】【解答】A、钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭，导弹，航天飞机船舶等，符合题意；
B、年产量最高的金属是铁，不符合题意；
C、海水中含有80多种元素，不符合题意；
D、世界上每年因腐蚀而报废的金属设备或材料相当于年产量的20%～40%，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据钛及其合金的应用分析；
B、根据年产量最高的金属是铁分析；
C、根据海水的成分分析；
D、根据每年因腐蚀而报废的金属设备或材料的量分析。
6．【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铁丝在氧气和水的作用下生锈，甲瓶中的铁丝生锈，不符合题意。
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，不符合题意。
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，不符合题意。
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，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据爆炸发生的条件来分析；
B、根据燃料不完全燃烧的危害来分析；
C、根据促进燃料燃烧的措施来分析；
D、根据物质的组成以及质量守恒定律来分析。
7．【答案】B
【考点】有关元素化合价的计算；地壳中元素的分布与含量；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A. 反应①是SiO2和C反应生成Si和CO，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应也属于置换反应，故不符合题意；
B. SiCl4中Cl元素为-1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，Si的化合价为+4，故符合题意；
C. 地壳中含量最高的非金属元素是氧元素，故不符合题意；
D. 生产过程的尾气中含有CO和HCl气体，二者都是有害气体，不能直接排放到环境中，否则会污染环境，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据在化合物中，各元素化合价代数和为0，进行计算。
8．【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】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，故合理，不符合题意；
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，故合理，不符合题意；
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，故不合理，符合题意；
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，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
9．【答案】D
【考点】有关元素化合价的计算；地壳中元素的分布与含量；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A. 地壳中前四位的元素是氧、硅、铝、铁，故氧元素是地壳中含量最多的元素，故不符合题意；
B. 由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、数目均不变，则物质X的化学式为HCl，故不符合题意；
C. 在化合物中氯元素显﹣1价，根据化合物中正负化合价代数和为零，设硅元素的化合价是x，可得： x＋（﹣1）×4＝0，则x＝+4价，故不符合题意；
D. 该反应中氢元素的化合价由0价变为+1价，硅元素的化合价由+4价变为0价，只有氯元素的化合价-1价未发生改变，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类、数目均不变，进行分析。
C、根据再化合物中，元素正负化合价代数和为零，进行计算。
D、根据化学方程式中元素化合价的变化，进行分析。
10．【答案】C
【考点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A. 反应①②③均需要较高的温度，故说法正确，不符合题意。
B. 反应③④由两种物质生成一种物质，所以属于化合反应吗，故说法正确，不符合题意。
C. ①中硫元素由-1价变为+4价；③中硫元素由+4价变为+6价；④中硫元素均为+6价，故说法错误，符合题意。
D. 只有①②③有氧气参与，所以发生了氧化反应，故说法正确，不符合题意。
故答案为：C
【分析】在化合物中，元素的化合价代数和为零。
在单质中元素的化合价规定为零。
11．【答案】B
【考点】元素的符号及其意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素含量前五位依次为：氧硅铝铁钙，“天石”其元素的含量在地壳中占第四位，故“天石”为铁，其元素名称为铁，元素符号为Fe。
故答案为：B。
【分析】地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
12．【答案】A
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】A. 根据表格可知每次加入5g稀盐酸恰好反应0.5g碳酸钙，而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.5-0.3=0.2g碳酸钙，因此第三次实验后碳酸钙有剩余，故错误，符合题意；
B. 由A分析可知，第三次实验后碳酸钙有剩余，因此盐酸无剩余，故正确，不符合题意；
C. 由A分析可知，实验中所取样品质量为1.5+0.5=2g，故正确，不符合题意；
D. 由A、C分析可知，2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为2.0-0.3=1.7g，样品中碳酸钙的质量分数是 ，故正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据表格中的数据，前三次，每次加入5g稀盐酸恰好反应0.5g碳酸钙，对比的四组数据，进行分析。
13．【答案】D
【考点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素的含量由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁等，所以B表示硅，
故答案为：D。
【分析】根据地壳中元素的含量进行分析
14．【答案】C
【考点】地壳中元素的分布与含量；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A不符合题意；
B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B不符合题意；
C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C符合题意；
D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据铝元素是地壳中含量最高的金属元素分析；
B、根据铁的氧化物难溶于水分析；
C、根据有新物物质生成的变化为化学变化分析；
D、根据生铁中含碳量比钢高分析。
15．【答案】D
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】A. 根据表格可知每次加入5g稀盐酸反应0.5g碳酸钙，而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此第三次实验后碳酸钙有剩余，故不符合题意；
B. 结合选项A，第四次实验后加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此碳酸钙无剩余盐酸有剩余，故不符合题意；
C. 设盐酸的溶质质量分数为x
x=7.3%，故不符合题意；
D. 2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为1.7g，样品中碳酸钙的质量分数是 ，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据表格中前三次的数据可知，每加入5.0g稀盐酸，固体质量就减少0.5g；第四次加入5.0g稀盐酸，固体质量就减少（0.5g-0.3g）0.2g，说明第四次加入5.0g稀盐酸，样品中碳酸钙完全反应。
根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，已知量是参加反应碳酸钙的质量，未知量是参加反应盐酸的质量，列比例式，进行计算。
16．【答案】氧气和水蒸气；纯铜片
【考点】合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
合金的硬度大于组成合金的金属。黄铜由铜、锌组成，所以黄铜的硬度大于铜。因此，将黄铜片和纯铜片相互刻画时有明显划痕的是纯铜片。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气、水共同作用及合金的硬度大于其组成的纯金属的硬度分析。
17．【答案】金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】金属材料包括纯金属以及它们的合金，所以铁属于金属材料，铁生锈实际是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程；在钢铁表面涂油、刷漆，隔绝空气和水，达到防止铁生锈的目的，故填：金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
18．【答案】含碳量；锌
【考点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】生铁中碳的含量较高，钢中碳的含量较低，因此是含碳量不同；根据题意，可以通过焊接比铁活动性强的金属来达到防腐蚀的目的，因此可以焊接金属锌。
【分析】根据生铁中碳的含量较高，钢中碳的含量较低及锌的活动性比铁强分析。
19．【答案】（1）提供水蒸气；温度没有达到棉花的着火点；氢气或H2
（2）Fe3O4
（3）有气泡产生
（4）3Fe+ 4H2O Fe3O4+4H2↑
（5）46.4%
【考点】金属锈蚀的条件及其防护；实验探究物质的组成成分以及含量；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】[实验探究]通过“铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”可知试管内放一团湿棉花的目的是提供反应物水蒸气；
燃烧需要温度达到可燃物着火点，实验时棉花没有燃烧，其原因是水蒸发吸热，温度没有达到棉花的着火点；
观察到C处管口有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾，产生的气体是氢气，因氢气燃烧生成水，产生淡蓝色火焰；
Ⅱ、[猜想与假设]“试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。”则黑色固体是生成的四氧化三铁，可能剩余未反应的铁。所以猜想1：当铁和水蒸气恰好完全反应时，剩余固体是Fe3O4
[实验验证]铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，四氧化三铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，甲同学取样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液由无色变为黄绿色，说明含有铁，猜想2正确。
[实验结论]铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+ 4H2O Fe3O4+4H2↑；
[含量测定]乙同学取A装置中剩余黑色固体50g，与足量的CO反应后，所得固体质量为43.6g，则剩余黑色固体中Fe3O4的质量为(50g-43.6g)÷ 则剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为
【分析】（1）燃烧时需要可燃物与氧气接触且温度达到着火点进行分析
（2）根据给出的猜想及剩余固体的颜色进行分析
（3）根据铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析
（4）根据铁和水高温生成四氧化三铁和氢气进行分析
20．【答案】（1）2917t
（2）被还原的氧化铁（或氧化铁）中氧元素（不写元素或赤铁矿中氧元素或氧元素均不给分）；A；石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m4有误差（或石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致测量结果偏大或有误差或不准确）
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）设：炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是
故炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是2917t；
（2）玻璃管中的赤铁矿在通入一氧化碳之后，赤铁矿中的氧化铁被还原生成铁，质量会减少，减少的质量为反应的氧化铁中氧元素的质量，故 表示被还原的氧化铁（或氧化铁）中氧元素的质量；要计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数，可以通过被还原的氧化铁中氧元素的质量除以氧化铁中氧元素的质量分数求出氧化铁的质量，再求出赤铁矿石中氧化铁的质量分数，
故答案为：用A组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数，不用B组数据计算的原因为石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m4有误差。
【分析】（1）先设未知数，正确写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成铁的质量；列比例式计算。
（2）一氧化碳与氧化铁在高温下反应铁和二氧化碳。
空气中也有二氧化碳。
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2021-2022人教版九年级化学 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 课时提高训练
一、单选题
1．（2021九上·汝阳期末）地壳中含量最多的元素是（ ）
A．O B．Fe C．Si D．Al
【答案】A
【考点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素含量按质量分数计由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙，
故答案为：A。
【分析】根据地壳中元素含量按质量分数计由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙分析。
2．（2021九上·南召期末）垃圾分类势在必行，废铜烂铁应归属于哪一类（ ）
A．有害垃圾 B．厨余垃圾 C．其他垃圾 D．可回收垃圾
【答案】D
【考点】合理利用金属资源
【解析】【解答】废铜烂铁属于废旧金属，所以属于可回收垃圾。
故答案为：D。
【分析】可回收垃圾主要包括废纸、塑料、玻璃、金属、纺织物等。
3．（2021九上·兰山期末）下列物质由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成是（ ）
A．CaCO3 B．Al2(SO4)3 C．Al(NO3)3 D．Fe(OH)3
【答案】C
【考点】空气的组成；化学式的书写及意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中氮气约占空气体积的78%，故空气中含量最多的元素为氮元素；氧元素和氮元素可组成硝酸根，其化学价为-1价，铝元素通常呈+3价，故三者组成的化合物的化学式为Al(NO3)3 ，
故答案为：C。
【分析】根据地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中含量最多的为氮元素分析。
4．（2021九上·凤翔期末）建立模型是学习化学的重要方法，下列模型正确的是（ ）
A．地壳中元素含量模型
B．物质组成及构成模型
C．物质分类
D．灭火方法的目的模型
【答案】C
【考点】地壳中元素的分布与含量；灭火的原理和方法；物质的简单分类
【解析】【解答】A、地壳中元素含量由多到少前四种元素是：氧、硅、铝、铁，而模型中是氧、硅、铁、铝模型错误，不符合题意；
B、元素可以组成物质，分子、原子、离子可以构成物质，分子可以分解为原子，原子可以组合成新的分子，原子和离子可以通过得失电子相互转化，模型当中原子只可以转化为离子，与事实不符，不符合题意；
C、物质分为纯净物和混合物，纯净物包括化合物和单质，化合物包括氧化物，符合题意
D、灭火的方法有移走可燃物，隔绝氧气，降低温度至着火点以下，而不是降低着火点，不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、根据地壳中元素的含量进行分析
B、物质是由元素组成，构成物质的微粒有分子、原子和离子进行分析
C、根据物质的分类方法进行分析
D、根据破坏燃烧的条件就能灭火进行分析
5．（2021九上·道里期末）下列关于资源的叙述正确的是（ ）
A．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料
B．年产量最高的金属是铜
C．海水中含有100多种元素
D．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的50%
【答案】A
【考点】合理利用金属资源
【解析】【解答】A、钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭，导弹，航天飞机船舶等，符合题意；
B、年产量最高的金属是铁，不符合题意；
C、海水中含有80多种元素，不符合题意；
D、世界上每年因腐蚀而报废的金属设备或材料相当于年产量的20%～40%，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据钛及其合金的应用分析；
B、根据年产量最高的金属是铁分析；
C、根据海水的成分分析；
D、根据每年因腐蚀而报废的金属设备或材料的量分析。
6．（2021九上·路北期末）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，下列说法错误的是（ ）
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
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铁丝在氧气和水的作用下生锈，甲瓶中的铁丝生锈，不符合题意。
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，不符合题意。
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，不符合题意。
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，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据爆炸发生的条件来分析；
B、根据燃料不完全燃烧的危害来分析；
C、根据促进燃料燃烧的措施来分析；
D、根据物质的组成以及质量守恒定律来分析。
7．（2021九上·宝应期末）芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、如图所示为制造芯片主要材料高纯硅的生产流程（反应条件已略去）。下列说法正确的是（ ）
A．只有反应③是置换反应
B．SiCl4中Si的化合价为+4
C．Si是地壳中含量最高的非金属元素
D．该过程的尾气可直接排放到环境中
【答案】B
【考点】有关元素化合价的计算；地壳中元素的分布与含量；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A. 反应①是SiO2和C反应生成Si和CO，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应也属于置换反应，故不符合题意；
B. SiCl4中Cl元素为-1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，Si的化合价为+4，故符合题意；
C. 地壳中含量最高的非金属元素是氧元素，故不符合题意；
D. 生产过程的尾气中含有CO和HCl气体，二者都是有害气体，不能直接排放到环境中，否则会污染环境，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据在化合物中，各元素化合价代数和为0，进行计算。
8．（2021九上·华亭期末）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
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】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，故合理，不符合题意；
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，故合理，不符合题意；
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，故不合理，符合题意；
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，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
9．（2021九上·铁东期中）硅（Si）是信息技术的关键材料，工业制硅的反应之一是 。下列说法正确的是（ ）
A．Si是地壳中含量最多的元素
B．X的化学式为H4Cl4
C．SiCl4中硅元素的化合价是-4价
D．该反应中只有氯元素的化合价未发生改变
【答案】D
【考点】有关元素化合价的计算；地壳中元素的分布与含量；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A. 地壳中前四位的元素是氧、硅、铝、铁，故氧元素是地壳中含量最多的元素，故不符合题意；
B. 由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、数目均不变，则物质X的化学式为HCl，故不符合题意；
C. 在化合物中氯元素显﹣1价，根据化合物中正负化合价代数和为零，设硅元素的化合价是x，可得： x＋（﹣1）×4＝0，则x＝+4价，故不符合题意；
D. 该反应中氢元素的化合价由0价变为+1价，硅元素的化合价由+4价变为0价，只有氯元素的化合价-1价未发生改变，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类、数目均不变，进行分析。
C、根据再化合物中，元素正负化合价代数和为零，进行计算。
D、根据化学方程式中元素化合价的变化，进行分析。
10．（2021九上·云梦月考）工业上利用黄铁矿（主要成分是FeS2）煅烧的产物冶炼铁和生产硫酸，其反应方程如下：
①②
③④
下列说法错误的是（ ）
A．反应①②③均需要较高的温度
B．反应③④属于化合反应
C．①③④中硫元素化合价均发生了变化
D．只有①②③发生了氧化反应
【答案】C
【考点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A. 反应①②③均需要较高的温度，故说法正确，不符合题意。
B. 反应③④由两种物质生成一种物质，所以属于化合反应吗，故说法正确，不符合题意。
C. ①中硫元素由-1价变为+4价；③中硫元素由+4价变为+6价；④中硫元素均为+6价，故说法错误，符合题意。
D. 只有①②③有氧气参与，所以发生了氧化反应，故说法正确，不符合题意。
故答案为：C
【分析】在化合物中，元素的化合价代数和为零。
在单质中元素的化合价规定为零。
11．（2021九上·陕州期中）它曾被认为是带有神秘性的最珍贵的金属，被埃及人称为“天石”，其元素的含量在地壳中占第四位。现代化学中“天石”的元素名称和元素符号是（ ）
A．锡Sn B．铁 Fe C．硅Si D．铝Al
【答案】B
【考点】元素的符号及其意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素含量前五位依次为：氧硅铝铁钙，“天石”其元素的含量在地壳中占第四位，故“天石”为铁，其元素名称为铁，元素符号为Fe。
故答案为：B。
【分析】地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
12．（2021九上·利津期中）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取一定质量的石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法错误的是（ ）
A．第三次实验后碳酸钙无剩余
B．第三次实验后盐酸无剩余
C．实验中所取样品质量为2g
D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
【答案】A
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】A. 根据表格可知每次加入5g稀盐酸恰好反应0.5g碳酸钙，而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.5-0.3=0.2g碳酸钙，因此第三次实验后碳酸钙有剩余，故错误，符合题意；
B. 由A分析可知，第三次实验后碳酸钙有剩余，因此盐酸无剩余，故正确，不符合题意；
C. 由A分析可知，实验中所取样品质量为1.5+0.5=2g，故正确，不符合题意；
D. 由A、C分析可知，2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为2.0-0.3=1.7g，样品中碳酸钙的质量分数是 ，故正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据表格中的数据，前三次，每次加入5g稀盐酸恰好反应0.5g碳酸钙，对比的四组数据，进行分析。
13．（2021九上·娄底期中）如图中是地壳中各元素质量分数的统计图， 图中B表示元素的是（ ）
A．氧元素 B．铝元素 C．铁元素 D．硅元素
【答案】D
【考点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中元素的含量由多到少的顺序为：氧、硅、铝、铁等，所以B表示硅，
故答案为：D。
【分析】根据地壳中元素的含量进行分析
14．（2021·潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【考点】地壳中元素的分布与含量；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A不符合题意；
B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B不符合题意；
C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C符合题意；
D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据铝元素是地壳中含量最高的金属元素分析；
B、根据铁的氧化物难溶于水分析；
C、根据有新物物质生成的变化为化学变化分析；
D、根据生铁中含碳量比钢高分析。
15．（2021·扬州）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取2.0g石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法正确的是（ ）
A．第三次实验后碳酸钙无剩余
B．第四次实验后盐酸无剩余
C．盐酸中HCl的质量分数是3.65%
D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
【答案】D
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】A. 根据表格可知每次加入5g稀盐酸反应0.5g碳酸钙，而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此第三次实验后碳酸钙有剩余，故不符合题意；
B. 结合选项A，第四次实验后加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此碳酸钙无剩余盐酸有剩余，故不符合题意；
C. 设盐酸的溶质质量分数为x
x=7.3%，故不符合题意；
D. 2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为1.7g，样品中碳酸钙的质量分数是 ，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据表格中前三次的数据可知，每加入5.0g稀盐酸，固体质量就减少0.5g；第四次加入5.0g稀盐酸，固体质量就减少（0.5g-0.3g）0.2g，说明第四次加入5.0g稀盐酸，样品中碳酸钙完全反应。
根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，已知量是参加反应碳酸钙的质量，未知量是参加反应盐酸的质量，列比例式，进行计算。
二、填空题
16．（2021九上·上蔡期末）铁生锈实际上是铁与空气中的 作用的结果，将黄铜片和纯铜片相互刻画时有明显划痕的是 。
【答案】氧气和水蒸气；纯铜片
【考点】合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
合金的硬度大于组成合金的金属。黄铜由铜、锌组成，所以黄铜的硬度大于铜。因此，将黄铜片和纯铜片相互刻画时有明显划痕的是纯铜片。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气、水共同作用及合金的硬度大于其组成的纯金属的硬度分析。
17．（2021九上·唐山期中）铁属于 材料，铁生锈主要是铁与空气中的 、 （填化学式）反应，请写出一种防止铁生锈的方法： 。
【答案】金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】金属材料包括纯金属以及它们的合金，所以铁属于金属材料，铁生锈实际是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程；在钢铁表面涂油、刷漆，隔绝空气和水，达到防止铁生锈的目的，故填：金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
18．（2021·太原模拟）2021年4月23日，在人民海军72岁生日这天，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚同时加入战斗序列。舰船的外壳材料是高强度钢。将生铁冶炼成钢时，组成中发生改变的是 。舰船外壳常年浸泡在海水中，容易生锈，为防止生锈，常在舰船底部焊接一些比铁的活泼性稍强的金属，如 （写一种）。
【答案】含碳量；锌
【考点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】生铁中碳的含量较高，钢中碳的含量较低，因此是含碳量不同；根据题意，可以通过焊接比铁活动性强的金属来达到防腐蚀的目的，因此可以焊接金属锌。
【分析】根据生铁中碳的含量较高，钢中碳的含量较低及锌的活动性比铁强分析。
三、实验探究题
19．（2021九上·丹阳期末）在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。
资料：①无水氯化钙具有吸水性：
②常见铁的氧化物有关信息如表：
常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色粉末
能否被磁铁吸引 否 否 能
③四氧化三铁能与稀盐酸反应：。
（1）Ⅰ、探究“铁与水蒸气”反应的气体产物
【实验探究】取适量的铁粉与湿棉花（棉花的成分不参加反应）于反应装置A中。按下图所示进行实验，试管内放一团湿棉花的目的是 ；实验时棉花没有燃烧，其原因是 ；观察到C处管口有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。说明产生的气体是 。
（2）Ⅱ、探究“铁与水蒸气”反应后剩余固体的成分及含量
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想1：剩余固体是 ；
猜想2：剩余固体是Fe和Fe3O4。
（3）【实验验证】甲同学取样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸，观察到 （填实验现象），溶液由无色变为黄绿色，说明猜想2正确。
（4）【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为 。
（5）【含量测定】乙同学取A装置中剩余黑色固体50g，与足量的CO反应后，所得固体质量为43.6g，则剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为 。
【答案】（1）提供水蒸气；温度没有达到棉花的着火点；氢气或H2
（2）Fe3O4
（3）有气泡产生
（4）3Fe+ 4H2O Fe3O4+4H2↑
（5）46.4%
【考点】金属锈蚀的条件及其防护；实验探究物质的组成成分以及含量；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】[实验探究]通过“铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”可知试管内放一团湿棉花的目的是提供反应物水蒸气；
燃烧需要温度达到可燃物着火点，实验时棉花没有燃烧，其原因是水蒸发吸热，温度没有达到棉花的着火点；
观察到C处管口有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾，产生的气体是氢气，因氢气燃烧生成水，产生淡蓝色火焰；
Ⅱ、[猜想与假设]“试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。”则黑色固体是生成的四氧化三铁，可能剩余未反应的铁。所以猜想1：当铁和水蒸气恰好完全反应时，剩余固体是Fe3O4
[实验验证]铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，四氧化三铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，甲同学取样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液由无色变为黄绿色，说明含有铁，猜想2正确。
[实验结论]铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+ 4H2O Fe3O4+4H2↑；
[含量测定]乙同学取A装置中剩余黑色固体50g，与足量的CO反应后，所得固体质量为43.6g，则剩余黑色固体中Fe3O4的质量为(50g-43.6g)÷ 则剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为
【分析】（1）燃烧时需要可燃物与氧气接触且温度达到着火点进行分析
（2）根据给出的猜想及剩余固体的颜色进行分析
（3）根据铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析
（4）根据铁和水高温生成四氧化三铁和氢气进行分析
四、计算题
20．（2021·苏家屯模拟）
（1）小强为了探究某炼铁厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验，测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为80％。现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是 （结果保留整数）？
（2）在利用上图装置进行实验时，小强得到如下两组数据（杂质不参加反应）：
反应前 氧化铁完全反应后
A组 玻璃管和赤铁矿石样品的质量m1g 玻璃管和固体物质的质量m2g
B组 烧杯和澄清石灰水的质量m3g 烧杯和烧杯中物质的质量m4g
①m1-m2表示 的质量
②你认为他应该选用 （填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数。结合装置图回答他不能选用另一组数据计算的原因为 。
【答案】（1）2917t
（2）被还原的氧化铁（或氧化铁）中氧元素（不写元素或赤铁矿中氧元素或氧元素均不给分）；A；石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m4有误差（或石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致测量结果偏大或有误差或不准确）
【考点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）设：炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是
故炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是2917t；
（2）玻璃管中的赤铁矿在通入一氧化碳之后，赤铁矿中的氧化铁被还原生成铁，质量会减少，减少的质量为反应的氧化铁中氧元素的质量，故 表示被还原的氧化铁（或氧化铁）中氧元素的质量；要计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数，可以通过被还原的氧化铁中氧元素的质量除以氧化铁中氧元素的质量分数求出氧化铁的质量，再求出赤铁矿石中氧化铁的质量分数，
故答案为：用A组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数，不用B组数据计算的原因为石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m4有误差。
【分析】（1）先设未知数，正确写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成铁的质量；列比例式计算。
（2）一氧化碳与氧化铁在高温下反应铁和二氧化碳。
空气中也有二氧化碳。
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