人教版九年级化学下册第八单元课题3 金属资源的利用和保护全能训练•梯度升级

课题3 金属资源的利用和保护
全能训练?梯度升级
基础达标
1.成都永陵出土的重要文物有白玉谥宝、玉带、银钵、铁猪及铁牛等。其中金属制品中保存较好的可能是( )
A．玉带 B．铁猪
C．铁牛 D．银钵
2.(2010·邵阳中考)工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应：
①C+O2CO2
②CO2+C2CO
③CaCO3CaO+CO2↑
④Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
其中属于化合反应的是( )
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.①和④
3.下列物品需采取防锈措施的是( )
A.铁制防盗网 B.不锈钢菜刀
C.铝合金窗 D.金戒指
4.从长远和耐用角度看，日常生活中所用的自来水管，你认为选用哪种管子最合适( )
A．普通钢管 B．塑料管
C．不锈钢管 D．镀锌管
5.我们平时使用的洗脸盆、痰盂等铁制品的表面烧制了一层搪瓷，这样做的目的是( )
A.增大硬度防止破坏 B.增大厚度防止磨损
C.防止铁生锈且美观 D.美观和杀菌消毒
6.(2011·成都中考)将洁净光亮的铁钉放在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是( )
A.铁钉附近湿度增大，溶氧量增多
B.隔绝了氧气
C.温度更低
D.更易与二氧化碳反应
7.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是( )
A.铁丝燃烧产生白烟
B.铁丝生锈是缓慢氧化
C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
8.(2011·衡阳中考)金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( )
A.大力开采矿物以保障金属材料的供用
B.提高废旧金属的回收利用率
C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件
9.上海世博会中国国家馆，由于形状酷似一顶古帽，被命名——“东方之冠”，给人强烈的视觉冲击。“东方之冠”的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒。根据你所学的化学知识回答：
(1)钢筋属于______材料，其主要成分是铁，写出铁的化学式：____________。
(2)被混凝土严密包裹的钢筋不易生锈的原因是__________________________。
(3)对废旧钢筋进行回收利用的目的是______(填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。
10.(2011·南充中考)CO是一种无色、无味、有毒的可燃性气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如图实验装置。请回答以下有关问题：
①CO气体能使人中毒，其原因是_______________________。
②实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是_______________。
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是________________________________，
其化学反应方程式为________________________________________________。
④实验中图B处发生的现象是________________________________________，
其化学反应方程式为________________________________________________。
⑤该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法________________________。
11.钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈而损失。某化学课外活动小组，对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：
(1)一周后，观察到编号为______的试管中的铁钉锈蚀严重。
(2)常温下，铁生锈是铁跟______和______等物质相互作用的结果，铁锈的主要成分是______(用化学式表示)。
(3)如何防止家庭中常用的铁制品生锈，简单易行的方法有(列举一种方法)：_________________________________。
12.(2010·武汉中考)人类每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要。
(1)钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料。高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。炼铁过程中，一氧化碳和赤铁矿(主要成分为Fe2O3)反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀。上述方法所依据的原理是_________________________________________________________。
(3)我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是______(填字母)。
a.回收利用废旧金属制品
b.任意开采铁矿石
c.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中
d.寻找、开发金属的代用品
知能提升
1.下列有关铁的说法错误的是( )
A.铁元素在自然界中以化合物的形式存在
B.在铁制品表面镀锌可防锈
C.在高炉内焦炭将铁矿石中的铁还原出来
D.生铁的含碳量比钢的含碳量高
2.(2011·莱芜中考)“归纳法”是常用的学习方法之一。下列是小亮对有关铁知识的归纳，错误的一项是( )
A.钢是纯净物
B.铁在潮湿的空气中易生锈
C.铁能从硫酸铜溶液中把铜置换出来
D.高温下，用CO还原铁的氧化物可以得到铁
3.(2011·武汉中考)实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
4.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。
下列推断错误的是( )
A.b管中铁钉不会锈蚀
B.L端与R端液面高度仍然保持一致
C.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关
D.a管中水面处铁钉锈蚀最明显
5.(2011·邵阳中考)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。
(1)以上用品中，主要利用金属导电性的是______(填序号)。
(2)铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏表面的_______________。
(3)切过蔬菜的菜刀，搁置在砧板上一段时间生锈了。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟________________等物质发生化学反应的结果。
(4)锈蚀钢铁回收重新冶炼是保护金属资源的一条有效途径。写出用一氧化碳在高温条件下还原锈蚀钢铁(主要成分是Fe2O3)的化学方程式_______________。
6.若赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为80%，600 t这样的赤铁矿可炼出含碳等其他杂质质量分数为7%的生铁多少吨？
拓展创新
下面是对铁的锈蚀条件的探究。课本实验中，铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计了如图所示的改进实验。
(1)检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置，说明气密性良好的现象是___________________。
(2)反应开始后，甲装置中的反应现象：____________________，MnO2的作用：___________________。
(3)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与______有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是___________________________________。
答案解析
基础达标
1.【解析】选D。白玉谥宝、玉带不属于金属制品；银的化学性质不活泼，在自然界中能以单质的形式存在，而铁的化学性质较活泼，易生锈。
2.【解析】选A。化合反应的特点是“多变一”；由于③和④反应的生成物均有两种，故不属于化合反应；①和②反应的生成物均为一种，而反应物均有两种，故属于化合反应。
3.【解析】选A。B和C属于合金，而合金具有较强的抗腐蚀性；金的化学性质很不活泼，也不易生锈；铁制防盗网在潮湿的空气中易生锈，因此应采取防锈措施。
4.【解析】选B。金属资源储量有限，且金属铁的化学性质活泼，易被腐蚀，故从长远角度和耐用角度看，应选用塑料管。
5.【解析】选C。铁制品表面烧制的搪瓷能防止里面的铁与氧气和水接触，因此不易生锈。
6.【解析】选A。本题考查铁的锈蚀。铁锈蚀的条件是和氧气、水共同作用，湿度越大、氧气的浓度越大，铁钉生锈的速度越快。隔绝氧气、降低温度只能使锈蚀的速度减慢。故A正确。
7.【解析】选B。铁丝燃烧，火星四射，发出强光，产物是Fe3O4,故A、C错；铁丝生锈是铁丝与氧气、水共同作用的结果，属于缓慢氧化，铁锈的主要成分是Fe2O3，故B对，D错。
8.【解析】选A。本题考查金属资源的相关知识。金属矿物是宝贵的自然资源，要合理开采，禁止浪费，故A不正确。
9.【解析】钢属含少量碳的铁合金，而合金属于金属材料；被混凝土严密包裹的钢筋可使其与空气和水蒸气隔离，从而不能生锈；回收废旧金属可节约金属资源。
答案：(1)金属 Fe (2)隔绝了空气和水 (3)节约金属资源
10.【解析】CO可与人体血液中的血红蛋白结合，从而使其不能与氧气结合，造成人体缺氧；实验前先通入一会儿CO，可排除玻璃管内的空气，防止玻璃管内形成一氧化碳和空气的混合物，在加热时发生爆炸；一氧化碳还原氧化铜时会生成红色的铜和二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；CO有毒，直接排入空气会造成污染，根据CO具有可燃性，可将其燃烧掉，也可收集起来。
答案：①一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成人体内缺氧
②排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸
③黑色逐渐变成红色 CuO+COCu+CO2
④澄清石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
⑤在C处安装一个贮气囊或放置一个燃着的酒精灯(其他合理答案也可)
11.【解析】铁在潮湿的环境中与空气(氧气)和水蒸气同时接触时最易生锈，
(1)由题中实验知，A试管中只与水接触，通过油层隔绝空气；C试管中只与空气(即氧气)接触，而B试管中既与水接触，也与空气接触，因而B试管中的铁钉锈蚀严重。(2)铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，铁锈主要成分为Fe2O3。(3)防止铁生锈的方法很多，如保持铁制品的洁净和干燥，在铁制品表面涂油、涂漆或制成不锈钢等，只要合理并符合题目要求均可。
答案：(1)B (2)氧气(O2) 水蒸气(H2O) Fe2O3
(3)保持铁制品的洁净和干燥(或在铁制品表面涂油、涂漆等)
12.【解析】一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳；在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属的目的是隔绝氧气和水，达到防锈的目的；回收利用废旧金属及寻找、开发金属的代用品都能节约金属资源，有利于保护金属资源。
答案：(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)将铁制品与空气和水隔绝(或将铁制品与潮湿的空气隔绝)
(3)a、d
知能提升
1.【解析】选C。高炉内炼铁是焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
2.【解析】选A。钢是铁的合金，是混合物；铁生锈是与空气中的氧气、水反应，B正确；铁的活动性比铜强，能把铜置换出来，C正确；CO有还原性，可以从铁的氧化物中还原出铁，D正确。
3.【解析】选C。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳，故A正确；玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，可能是四氧化三铁或氧化亚铁，故B正确；从三氧化二铁生成四氧化三铁和氧化亚铁的过程中，固体质量也是减少的，故质量减少有可能是由于产生了氧化亚铁或四氧化三铁，C错误；为了减少空气污染，可以将尾气点燃或收集，故D正确。
4.【解析】选B。铁制品被锈蚀都是由于铁直接与氧气和水接触造成的，因此a管内铁钉生锈，b管中铁钉放在干燥空气中不会生锈，从而使a管气体压强小于b管，L端液面会上升。
5.【解析】(1)铜导线是利用金属的导电性，不锈钢高压锅主要利用金属的导热性；铝制易拉罐主要利用金属的延展性。(2)铝制品表面有一层氧化膜，具有保护作用。用钢丝球擦洗，会破坏这层氧化膜使金属铝暴露出来，进而被腐蚀。(3)铁生锈是铁跟空气中的水蒸气和氧气等物质发生化学反应的结果。(4)一氧化碳在高温条件下还原锈蚀钢铁(主要成分Fe2O3)的化学方程式:Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
答案：(1)A (2)氧化膜 (3)空气中的水蒸气和氧气
(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
6.【解析】设可炼出含杂质质量分数为7%的生铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112
600 t×80% x·(1－7%)
x＝361.29 t
答案：可炼出含碳等其他杂质质量为7%的生铁361.29 t。
拓展创新
【解析】(1)由于甲装置内的空气受热时体积膨胀，若气密性良好，则C导管口有气泡冒出；(2)由于H2O2溶液在MnO2的催化作用下迅速分解，生成氧气，因此有气泡冒出；(3)A与B相比较，不同之处是B处的铁丝表面有水，且表面有铁锈生成，因此可得出铁生锈与水有关；B和D相比较，不同之处是B处氧气浓度大，故生锈所需时间比D短，所以表面有铁锈生成，说明铁生锈快慢与氧气的浓度有关。
答案:(1)C导管口有气泡冒出 (2)产生大量气泡 催化作用 (3)水 氧气的浓度