8.3金属资源的利用和保护一课一练—2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版含答案）

人教版化学九下 8.3 金属资源的利用和保护 一课一练
一、单选题
1．牛奶中含有丰富的营养物质，学生饮用牛奶之后的牛奶盒属于以下垃圾分类中的哪一种
A． B． C． D．
2．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止，通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
3．下列物质的用途中，利用其化学性质的是（ ）
A．赤铁矿用于炼铁 B．氦气用于飞艇
C．干冰用作制冷剂 D．铜用于制作导线
4．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)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁63 t，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是
A．120 t B．108 t C．96 t D．84 t
5．实验室用图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（　　）
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B．应先加热Fe2O3再通入CO
C．红棕色的逐渐变黑 D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
6．下列关于资源能源的叙述正确的是
A．地球上的总水储量很大，且淡水约占全球水储量的96.5%
B．空气是一种宝贵的资源，其中稀有气体的体积分数约为78%
C．防止金属的腐蚀是保护金属资源的唯一途径
D．人们正在利用和开发许多其他能源，如氢能、太阳能、生物质能等
7．金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关，下列条件下，铁钉的腐蚀速度最快的是（ ）
A． B． C． D．
8．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，对应关系正确的是
A．甲和乙:水 B．乙和丙:空气 C．甲和丙:空气 D．甲和丁:水
9．今年我国将发射火星探测器。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要放出热量
C．未来在火星上可用 CO 获取铁单质
D．蜡烛在火星大气中可以燃烧
10．铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是
A．铁的金属活动性比铝强
B．铝在自然界中以单质形式存在
C．锈蚀的铁制品无回收价值
D．自行车链条涂油有防锈作用
11．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载：“炉甘石（注：主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐內，然后逐层用煤炭饼（注：反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”。下列说法错误的是
A．煤炭中起作用的主要成分是C
B．冶炼Zn的化学方程式为：
C．该冶炼锌的反应属于置换反应
D．倭铅是指金属锌和铅的混合物
12．铁是一种重要的金属。下列关于铁的叙述错误的是
A．生铁是纯净物
B．涂油漆可防止铁生锈
C．工业上常用赤铁矿冶炼铁
D．铁与硫酸铜溶液的反应属于置换反应
13．下列有关金属材料的说法错误的是
A．在潮湿的空气中铁易生锈
B．金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定
D．高炉炼铁的原理是在高温条件下，用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
14．在CuCl2和AlCl3的混合溶液中，加入过量的锌粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是
A．Cu B．Cu和Al C．Zn和Cu D．Cu、Al和Zn
15．如图是探究铁器锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度使之相同，塞紧橡皮塞，一周后观察。下列说法错误的是
A．a管中在靠近水面上方且近水面处铁钉上有明显的锈迹
B．L端液面低于R端
C．a管中铁钉明显生锈，b管中铁钉几乎不生锈
D．若将a管中的水改为海水则铁钉生锈更严重
16．燃料、资源和能源与生活息息相关，下列说法正确的是
A．天然气是广泛使用的清洁能源，也是一种可再生能源
B．“钻木取火”原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
C．废旧金属的回收利用，可以节约金属资源，减少对环境的污染
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可减小灶具的进风口
二、综合应用题
17．铁是生产、生活中应用广泛的金属材料
（一）铁的知识
(1)生活中常用铁锅烹饪，主要利用铁的______（填字母）。
a．导电性 b．导热性 c．耐腐蚀性
(2)如图为铁元素在元素周期表中的信息，铁元素的原子序数为______，亚铁离子（Fe2+）的核外电子数为______。
(3)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是______（填字母）。
(4)铁生锈的主要过程为：，写出：氢氧化亚铁→氢氧化铁反应的符号表达式：______。
（二）铁的实验探究
(5)如图是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进裝置。实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方。
改进后的优点是______（填字母）
a．氧气无需提前制备和收集，操作更方便
b．塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全
c．装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化
(6)某同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如下图实验，8分钟后测得数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水
250mL 200.0mL 148.5mL
①装药品前，必须进行的一步操作是______。
②实验时该同学将浸润了氯化钠溶液的铁粉不是堆放在瓶底，而是撒在滤纸条上，再把该滤纸条贴在广口瓶内侧，其目的是______。
③根据表中数据计算出空气中氧气的体积分数为______（结果保留到0.1%）。
（三）拓展与应用
(7)已知：Fe2O3固体在一定的高温下能分解为一种复杂的铁的氧化物和一种常见的气体。该气体可以用______来检验。现将48.0gFe2O3固体加热到该温度下，发现固体质量减少了2.4g后不再改变。请回答：
①48.0gFe2O3固体中含有铁元素______g。
②该温度下，Fe2O3固体分解的符号表达式为______。
(8)已知：镁在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。
取3.6g镁条在O2和N2的混合气体中完全燃烧，所得固体质量为ag，则a的取值范围是______g18．金属与人类的生产、生活密切相关，牢固掌握金属的知识非常重要。
(1)铜丝作导线是利用了其良好的______性。
(2)实验室模拟炼铁的产品是纯铁，工业炼铁的产品是生铁。
①生铁和钢性能不同的原因是______。
②图1A中的实验现象是______。
③从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施______。
(3)铁制品容易锈蚀，是铁与______同时反应的结果。
(4)为了验证锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，某同学进行如图2所示的实验。
①老师认为该同学不能达到实验目的，请说明理由______。
②请在原实验的基础上补充一个实验，以证明四种金属的活动性顺序______（写出所用试剂即可）。
(5)实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成二氧化碳的质量为6.6g，则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？
19．人类文明与社会进步同金属材料关系密切。
(1)铁的广泛应用
①高铁的机身采用铝合金材料，下列不属于该合金性质的是______（填字母）。
A．熔点高 B．耐腐蚀 C．硬度大
②高铁机身通过受电弓滑板与沿线架设的3万伏高压输电线相连，这是利用了受电弓滑板的______性（填“导电”或“导热”）。
(2)铁的锈蚀及防护
钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______等物质发生化学反应的结果。为防止铁生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应，生成四氧化三铁和一种单质气体，写出该反应的化学反应方程式：______。
(3)铁的活动性顺序探究
探究Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序。（提供的药品：Fe、Cu、稀硫酸、硝酸银溶液）
步骤1、将铁和铜分别放入稀硫酸中，结论：Fe>Cu。
步骤2、______（用化学方程式表示），结论：Cu>Ag。
(4)铁的冶炼
【高炉炼铁】工业上把铁矿石和焦炭、石灰石一起投入高炉，主要反应过程如图：
下列有关高炉炼铁的说法正确的是______（填序号）。
A．上述流程中涉及的三个反应均为吸热反应
B．上述步骤①反应中，还原剂是焦炭
C．焦炭的作用之一是除去铁矿石中的杂质
D．焦炭的另一个作用是利用燃烧放热为炼铁炉提供高温条件
【定量计算】分析高炉所得的生铁中单质铁的含量：
小明同学为测定生铁中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据记录如下表。根据他的实验数据，试计算生铁中铁的质量分数是______？（写出计算过程）
第一次 第二次 第三次 第四次
所取生铁的质量∕g 10 10 10 10
所加稀硫酸的质量∕g 25 50 75 100
生成氢气的质量∕g 0.10 0.20 0.30 0.35
【反思质疑】焦炭也具有还原性而且成本低，工业炼铁为什么不直接用焦炭作为还原剂冶炼铁矿石？
小组同学设计了下图所示的一组对比实验：称取两份相同质量的氧化铁粉末，一份与足量的焦炭粉末混合均匀放入装置A的试管中，另一份放入装置C的玻璃管中。
①实验时，应先在B内注水片刻后再加热的目的是______。
②当他观察到装置C的玻璃管中固体______、澄清石灰水变浑浊时，装置A的试管中尚无明显现象。
③通过上述实验对比，小宇同学认为工业上不直接用焦炭作为还原剂炼铁的主要原因有：反应不充分、反应速度慢、______等。
20．金属是生产生活中重要的材料。
(1)人体中含量最高的金属元素是______（填元素符号）。铝制品不宜用沙擦洗，因为其表面有致密的______（填化学式）薄膜。
(2)生铁和钢是含______量不同的两种铁合金。用铁锅做炊具，是利用了铁的______性。隔绝钢铁和______直接接触，能一定程度防止钢铁生锈。
(3)为一次性验证Cu、Zn、Ag三种金属的活动性顺序，下列四种方案中可行的是______（填序号）。
①将Cu、Ag分别浸入到ZnCl2溶液；②将Cu分别浸入到ZnCl2、AgNO3溶液；
③将Zn、Ag分别浸入到CuCl2溶液；④将Ag分别浸入到ZnCl2、Cu Cl2溶液。
(4)实验室用如图实验装置（夹持仪器等略）进行模拟炼铁的实验。
①加热前应______，避免玻璃管在加热时可能发生爆炸。
②加热时，观察到装置玻璃管中A处的实验现象是______。
③从环保的角度，该装置缺少______。
④用上图的炼铁原理，某炼钢厂冶炼700t含杂质4%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是______（写出计算过程）。
21．金属材料发展突飞猛进，其对人类生产、生活和社会发展有着极其重要作用。人类制得并利用金属历史悠久，研究金属发展过程为:存在形式→冶炼方法→性质应用。
【存在形式】
(1)金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。现有①铝土矿②磁铁矿③黄铜矿三种矿石，其中可用来冶炼金属铜的是__________。
【冶炼方法】
(2)电解熔融氯化镁可得到镁和氯气的化学方程式为____________。
(3)《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其化学方程式为_________，基本反应类型是__________。
(4)下图为工业高炉炼铁剂而图和实验室模拟工业炼铁的部分仪器与装置。
①工业炼铁时所需原料有____________。
②模拟炼铁时，A装置a口需要与B装置的(填字母) ___________口相连接，模拟炼铁的化学反应方程式为___________。
③实验产生的尾气不能直接排放，你选择的处理装置是_________。
④若用含氧化铁240t的赤铁矿石为原料进行炼铁，理论上可得到含杂质4%的生铁质量为__________。
【性质用途】
(5)用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有___________。
(6)在常温下，铝能“自我保护”的原因是_____________。
22．金属在各个领域中用途广泛。
(1)铝的抗腐蚀性能好在工业上用途广泛。中国科学院金属研究所研制的新型铝合金复合材料，其性能比铝轻，比钢硬、耐磨搁、抗腐蚀。这种材料大量用于制作”祝融号”火星车、“玉兔号"月球车及嫦娥、北斗、天宫等我国先进的航天设备。
①从上文中可获知合金的性能优势有_____(一条即可)。
②铝具有很好的抗腐蚀性能，主要是因为______(写化学方程式)。
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
①溶液A中的溶质可能有___种情况。
②写出探究过程中任一反应的化学方程式___。
(3)利用下图装置可做CO还原Fe2O3的实验，并检验该反应生成的气体产物。
①玻璃管中观察到的现象是___。
②气体通过装置的顺序是A→_____→_____→_____(装置不能重复使用)。
③写D中发生反应的化学方程式_____。
(4)高铁轨道铺设过程中可利用铝热反应焊接钢轨，其原理是把铝粉和三氧化二铁粉末按比例混合，高温条件下得到氧化铝和单质铁，并放出大量的热，若要制得11.2kg铁。理论上需要消耗铝的质量是_____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．A
5．C
6．D
7．A
8．D
9．C
10．D
11．D
12．A
13．C
14．C
15．B
16．C
17．(1)b
(2) 26 24
(3)C
(4)
(5)abc
(6) 检查装置气密性 增大与氧气的接触面积，使反应更充分 20.6%
(7) 带火星木条 33.6 Fe2O3 Fe4O5+O2
(8) 5 6
18．(1)导电
(2) 含碳量不同 红粉末逐渐变黑 在装置末端放一点燃的酒精灯
(3)O2和H2O
(4) 比较不出铁和铜的活动性强弱 铁丝，硫酸铜溶液
(5)解：设该赤铁矿中氧化铁的质量为.
则该赤铁矿中氧化铁的质量分数为：
答：该赤铁矿中氧化铁的质量分数是80%。
19．(1) A 导电
(2) 水、氧气或H2O、O2 3Fe+4H2OFe3O4+4H2
(3)Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag
(4) BD 98%
解：通过表中的数据可以看出，第一、二、三次实验可以看出，随着硫酸质量的增加，氢气质量成比例增大，但是第四次没有增加到0.4g，所以第四次中的铁完全反应；
设参加反应的铁的质量为x，
生铁中铁的质量分数为×100%=98%；
答：生铁中铁的质量分数为98%； 赶走玻璃管中的空气，防止发生爆炸 由红棕色变成黑色 反应温度高
20．(1) Ca Al2O3
(2) 碳 导热 空气中的水和氧气
(3)②③
(4) 通一段时间CO 固体由棕红色变为黑色 缺少一氧化碳处理装置 设需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x
x=1200t
则需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是1200t。
21．(1)③
(2)
(3) 置换反应
(4) 铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 c C 175t
(5)良好的导热性
(6)铝与氧气反应形成致密的氧化膜，覆盖在铝表面，隔绝了空气，阻止了铝进一步被氧化
22．(1) 抗腐蚀
(2) 3 (或)
(3) 红棕色粉末逐渐变黑 D B C
(4)解：设要制得 11.2kg 铁理论上需要消耗铝的质量是x。
答：理论上需要消耗铝的质量是5.4kg。
答案第1页，共2页
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