2024北京课改化学九年级下学期课时练--第三节 金属的冶炼与防护
文档属性
| 名称 | 2024北京课改化学九年级下学期课时练--第三节 金属的冶炼与防护 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北京课改版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-01 14:01:01 | ||
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文档简介
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2024北京课改化学九年级下学期
第10章 金属
第三节 金属的冶炼与防护
基础过关全练
知识点1 铁的冶炼
1.(2022山西晋中中考)大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在以下四种矿石中,可用于炼铁的是 ( )
A.赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
B.炉甘石(主要成分是ZnCO3)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3)
D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
2.【新考向·中华优秀传统文化】《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
3.(2022山东滨州中考)如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置,以下说法错误的是 ( )
A.实验开始时应先通入一氧化碳,目的是排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红棕色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯,目的是燃烧未反应的一氧化碳,防止污染环境
4.【教材变式·P37素材】工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内,从下方通入热空气,最后得到生铁。下列说法中正确的是( )
A.矿石中含铁就可以用做炼铁原料
B.焦炭只起为反应提供还原剂的作用
C.所得生铁的含碳量为2%~4.3%
D.高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
知识点2 金属的腐蚀与防护
5.(2022广西桂林中考)钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是 ( )
A.喷漆 B.电镀
C.置于潮湿环境 D.制成不锈钢
6.【控制变量法解题】(2022北京房山二模)研究铁锈蚀影响因素的实验如下表所示,下列说法不正确的是 ( )
① ② ③ ④
放置一周后的 现象 无明显变化 无明显变化 铁钉表面出现红棕色物质 铁钉表面出现的红棕色物质比③中多
A.①③证明水对铁锈蚀有影响
B.②中植物油的作用是隔绝氧气
C.③证明水和氧气都对铁锈蚀有影响
D.对比③④证明食盐能加快铁锈蚀
能力提升全练
7.(2023广西中考,13,★☆☆)下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A.防止金属腐蚀
B.寻找金属的代用品
C.回收利用废旧金属
D.肆意开采金属矿物
8.(2022辽宁沈阳沈河二模,11,★☆☆)如图是炼铁高炉示意图,下列说法正确的是( )
A.焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B.石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C.生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D.产生的废气无需处理,因为它不会污染空气
9.【微型实验】(2023河南太康一模,11,★☆☆)下图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的微型创新装置(夹持仪器已省略),对于该装置,下列说法不正确的是( )
A.实验过程中可以观察到a处红棕色粉末逐渐变黑
B.b处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体生成
C.该实验过程中应先点燃酒精灯,再通入一氧化碳气体
D.该实验装置具有节约药品的优点,但缺少尾气处理装置
10.【控制变量法解题】(2022广东中考,15,★★☆)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
11.(2023天津中考,21,★☆☆)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的 性(填“导热”或“导电”)。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是Fe2O3)的化学方程式: 。
②铁与空气中的 发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(4)将6 g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4 g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为 g。
素养探究全练
12.【学科素养·科学思维】(2023湖南衡阳中考)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛,古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜,其中一种流程如下:
(1)黄铜和纯铜相比较,硬度更大的是 。
(2)反应Ⅱ中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式: 。
(3)黄铜与黄金外观上非常相似,请用一种方法对两者进行区分: 。
13.【学科素养·科学探究与实践】某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2所示的甲、乙两幅曲线图。
图1
图2
已知:一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品:将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,并加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
用所学知识及以上信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内,原因是 。
(2)图2甲、乙曲线图中,0~t1 s时间段温度升高,瓶内压强减小;t2~t3 s时间段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因: 。
答案全解全析
基础过关全练
1.A 用于炼铁的矿石中必须含有铁元素,题给四种矿石的主要成分中只有Fe2O3含有铁元素,其余不含铁元素,不能用于炼铁,故选A。
2.C 铝元素是地壳中含量最高的金属元素,A错误;铁矿石难溶于水,B错误;冶炼铁的过程中有新物质生成,发生了化学变化,C正确;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,D错误。
3.C 一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃或加热时易发生爆炸,因此实验开始时应先通入一氧化碳,排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸,A正确;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,氧化铁发生还原反应,B正确;氧化铁粉末是红棕色粉末,铁粉是黑色粉末,所以实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是红棕色粉末逐渐变成黑色,C错误;一氧化碳有毒,直接排入空气中会污染环境,因此要在导管末端加一点燃的酒精灯,点燃未反应的一氧化碳,防止污染环境,D正确。
4.C 炼铁原料需要考虑含铁量、反应是否产生有害物质等,A错误;炼铁过程中焦炭除了提供还原剂外,还要燃烧放热,提供热量,B错误;空气中含量最多的氮气没有参与反应,所以高炉气体中还含有大量氮气,D错误。
5.C 喷漆、电镀,能隔绝氧气和水,能防止铁生锈;制成不锈钢,改变了金属的性能,能防止铁生锈;置于潮湿环境,铁能与氧气、水充分接触,不能防止铁生锈。故选C。
6.C ①中铁钉只与氧气接触,③中铁钉与氧气、水同时接触,①中铁钉没有生锈,③中铁钉生锈,说明铁生锈的条件之一是与水接触,A正确;②中植物油的作用是隔绝氧气,B正确;仅利用实验③不能证明水和氧气都对铁锈蚀有影响,C错误;对比③④,④中铁钉锈蚀的速率更快,可证明食盐能加快铁锈蚀,D正确。
能力提升全练
7.D 肆意开采金属矿物,不利于保护金属资源,故选D。
8.B 炼铁过程中焦炭的作用是提供热量和产生还原剂CO,A错误;生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度大于炉渣,C错误;炼铁产生的物质中含有一氧化碳、粉尘等有害物质,直接排放到空气中会造成空气污染,D错误。
9.C 一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,a处可观察到红棕色粉末逐渐变黑,A正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体生成,B正确;该实验过程中应先通入一氧化碳气体,排尽装置中的空气,再点燃酒精灯,防止加热时发生爆炸,C错误;该实验所用药品较少,但一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,应设计尾气处理装置,D正确。
10.C ①②的变量为铁丝是否与水接触,对比①②可探究水对铁生锈的影响,A错误;②③变量不唯一,无法进行对比,B错误;①④变量为温度,对比①④可探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一,C正确;③④变量不唯一,无法进行对比,D错误。
11.(1)导热 (2)①Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O ②氧气和水 (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (4)FeSO4、ZnSO4 8
解析 (4)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入铁粉,铁和硫酸锌不反应,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明铁粉过量,则滤液中的溶质为FeSO4、ZnSO4,滤渣的成分为铁与铜。
设原混合溶液中硫酸铜的质量为x,
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu Δm
56 160 64 64-56=8
x 6.4 g-6 g=0.4 g
=,x=8 g。
素养探究全练
12.(1)黄铜 (2)2Cu2O+C 4Cu+CO2↑ (3)取样品,加入稀盐酸,有气泡产生的是黄铜,没有明显现象的是黄金(合理即可)
解析 (1)合金的硬度比组成其纯金属的硬度大。
13.(1)铁生锈消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,当瓶内压强减小到一定程度时,大气压将注射器的活塞下压(合理即可) (2)0~t1 s时间段温度升高,瓶内压强减小的原因是铁生锈消耗氧气并放热;t2~t3 s时间段温度升高,瓶内压强增大的原因是盐酸自动注入瓶内后,盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热
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2024北京课改化学九年级下学期
第10章 金属
第三节 金属的冶炼与防护
基础过关全练
知识点1 铁的冶炼
1.(2022山西晋中中考)大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在以下四种矿石中,可用于炼铁的是 ( )
A.赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
B.炉甘石(主要成分是ZnCO3)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3)
D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
2.【新考向·中华优秀传统文化】《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
3.(2022山东滨州中考)如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置,以下说法错误的是 ( )
A.实验开始时应先通入一氧化碳,目的是排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红棕色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯,目的是燃烧未反应的一氧化碳,防止污染环境
4.【教材变式·P37素材】工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内,从下方通入热空气,最后得到生铁。下列说法中正确的是( )
A.矿石中含铁就可以用做炼铁原料
B.焦炭只起为反应提供还原剂的作用
C.所得生铁的含碳量为2%~4.3%
D.高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
知识点2 金属的腐蚀与防护
5.(2022广西桂林中考)钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是 ( )
A.喷漆 B.电镀
C.置于潮湿环境 D.制成不锈钢
6.【控制变量法解题】(2022北京房山二模)研究铁锈蚀影响因素的实验如下表所示,下列说法不正确的是 ( )
① ② ③ ④
放置一周后的 现象 无明显变化 无明显变化 铁钉表面出现红棕色物质 铁钉表面出现的红棕色物质比③中多
A.①③证明水对铁锈蚀有影响
B.②中植物油的作用是隔绝氧气
C.③证明水和氧气都对铁锈蚀有影响
D.对比③④证明食盐能加快铁锈蚀
能力提升全练
7.(2023广西中考,13,★☆☆)下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A.防止金属腐蚀
B.寻找金属的代用品
C.回收利用废旧金属
D.肆意开采金属矿物
8.(2022辽宁沈阳沈河二模,11,★☆☆)如图是炼铁高炉示意图,下列说法正确的是( )
A.焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B.石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C.生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D.产生的废气无需处理,因为它不会污染空气
9.【微型实验】(2023河南太康一模,11,★☆☆)下图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的微型创新装置(夹持仪器已省略),对于该装置,下列说法不正确的是( )
A.实验过程中可以观察到a处红棕色粉末逐渐变黑
B.b处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体生成
C.该实验过程中应先点燃酒精灯,再通入一氧化碳气体
D.该实验装置具有节约药品的优点,但缺少尾气处理装置
10.【控制变量法解题】(2022广东中考,15,★★☆)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
11.(2023天津中考,21,★☆☆)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的 性(填“导热”或“导电”)。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是Fe2O3)的化学方程式: 。
②铁与空气中的 发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(4)将6 g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4 g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为 g。
素养探究全练
12.【学科素养·科学思维】(2023湖南衡阳中考)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛,古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜,其中一种流程如下:
(1)黄铜和纯铜相比较,硬度更大的是 。
(2)反应Ⅱ中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式: 。
(3)黄铜与黄金外观上非常相似,请用一种方法对两者进行区分: 。
13.【学科素养·科学探究与实践】某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2所示的甲、乙两幅曲线图。
图1
图2
已知:一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品:将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,并加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
用所学知识及以上信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内,原因是 。
(2)图2甲、乙曲线图中,0~t1 s时间段温度升高,瓶内压强减小;t2~t3 s时间段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因: 。
答案全解全析
基础过关全练
1.A 用于炼铁的矿石中必须含有铁元素,题给四种矿石的主要成分中只有Fe2O3含有铁元素,其余不含铁元素,不能用于炼铁,故选A。
2.C 铝元素是地壳中含量最高的金属元素,A错误;铁矿石难溶于水,B错误;冶炼铁的过程中有新物质生成,发生了化学变化,C正确;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,D错误。
3.C 一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃或加热时易发生爆炸,因此实验开始时应先通入一氧化碳,排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸,A正确;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,氧化铁发生还原反应,B正确;氧化铁粉末是红棕色粉末,铁粉是黑色粉末,所以实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是红棕色粉末逐渐变成黑色,C错误;一氧化碳有毒,直接排入空气中会污染环境,因此要在导管末端加一点燃的酒精灯,点燃未反应的一氧化碳,防止污染环境,D正确。
4.C 炼铁原料需要考虑含铁量、反应是否产生有害物质等,A错误;炼铁过程中焦炭除了提供还原剂外,还要燃烧放热,提供热量,B错误;空气中含量最多的氮气没有参与反应,所以高炉气体中还含有大量氮气,D错误。
5.C 喷漆、电镀,能隔绝氧气和水,能防止铁生锈;制成不锈钢,改变了金属的性能,能防止铁生锈;置于潮湿环境,铁能与氧气、水充分接触,不能防止铁生锈。故选C。
6.C ①中铁钉只与氧气接触,③中铁钉与氧气、水同时接触,①中铁钉没有生锈,③中铁钉生锈,说明铁生锈的条件之一是与水接触,A正确;②中植物油的作用是隔绝氧气,B正确;仅利用实验③不能证明水和氧气都对铁锈蚀有影响,C错误;对比③④,④中铁钉锈蚀的速率更快,可证明食盐能加快铁锈蚀,D正确。
能力提升全练
7.D 肆意开采金属矿物,不利于保护金属资源,故选D。
8.B 炼铁过程中焦炭的作用是提供热量和产生还原剂CO,A错误;生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度大于炉渣,C错误;炼铁产生的物质中含有一氧化碳、粉尘等有害物质,直接排放到空气中会造成空气污染,D错误。
9.C 一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,a处可观察到红棕色粉末逐渐变黑,A正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体生成,B正确;该实验过程中应先通入一氧化碳气体,排尽装置中的空气,再点燃酒精灯,防止加热时发生爆炸,C错误;该实验所用药品较少,但一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,应设计尾气处理装置,D正确。
10.C ①②的变量为铁丝是否与水接触,对比①②可探究水对铁生锈的影响,A错误;②③变量不唯一,无法进行对比,B错误;①④变量为温度,对比①④可探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一,C正确;③④变量不唯一,无法进行对比,D错误。
11.(1)导热 (2)①Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O ②氧气和水 (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (4)FeSO4、ZnSO4 8
解析 (4)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入铁粉,铁和硫酸锌不反应,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明铁粉过量,则滤液中的溶质为FeSO4、ZnSO4,滤渣的成分为铁与铜。
设原混合溶液中硫酸铜的质量为x,
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu Δm
56 160 64 64-56=8
x 6.4 g-6 g=0.4 g
=,x=8 g。
素养探究全练
12.(1)黄铜 (2)2Cu2O+C 4Cu+CO2↑ (3)取样品,加入稀盐酸,有气泡产生的是黄铜,没有明显现象的是黄金(合理即可)
解析 (1)合金的硬度比组成其纯金属的硬度大。
13.(1)铁生锈消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,当瓶内压强减小到一定程度时,大气压将注射器的活塞下压(合理即可) (2)0~t1 s时间段温度升高,瓶内压强减小的原因是铁生锈消耗氧气并放热;t2~t3 s时间段温度升高,瓶内压强增大的原因是盐酸自动注入瓶内后,盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热
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