2023-2024学年人教版初中化学九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 同步分层训练提升题
一、选择题
1．从人类利用金属的历史来看，首先是青铜器时代，然后是铁器时代，最晚的是铝。这个顺序与下列因素有关的是（ ）。
A．地壳中金属元素的含量 B．金属的导电性
C．金属冶炼的难易程度 D．金属的延展性
【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性比较弱；结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知：金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用，其它因素均与使用的前后顺序无关。
故答案为：C。
【分析】根据金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，进行分析。
2．（2019九下·南京开学考）地壳中含量居第二位的元素是（）
A．氧 B．硅 C．铝 D．铁
【答案】B
【知识点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中地壳中含量第二位的元素硅元素。
故答案为：B。
【分析】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁。
3．（2019九下·林芝期中）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．废旧电池随意丢弃不会污染环境
B．生铁和钢是含碳量不同的铁合金
C．银的导电性比铜弱，所以用铜做导线
D．铁矿石在地壳中含量很多，可以随意开采
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；合理利用金属资源
【解析】【解答】A. 废旧电池随意丢弃会污染环境，故不符合题意；
B. 生铁和钢是含碳量不同的铁合金，故符合题意；
C. 银的导电性比铜强，但铜的价格更便宜，所以用铜做导线，故不符合题意；
D. 矿石资源有限且不可再生，要合理开采利用，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、废旧电池含有有毒的重金属，会污染环境。
B、根据铁合金进行分析。
C、导电性最好的金属有，银、铜、铝。
D、金属资源有限，不能随意开发。
4．铁画是中国工艺美术园中的一朵奇葩(如图)。关于铁画的叙述不正确的是（ ）
A．悬挂在干燥的环境中
B．生锈时主要生成四氧化三铁
C．经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
D．表面涂漆以防止生锈
【答案】B
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】铁生锈是铁与空气中的氧气和水之间的反应，生成物应为三氧化二铁，而不是四氧化三铁。
故答案为：B
【分析】根据铁锈的主要成分是三氧化二铁解答
5．埋在地底下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢（ ）
A．在干燥、致密的土壤里 B．在呈酸性、潮湿的土壤里
C．在呈碱性、潮湿的土壤里 D．在潮湿、含砂砾多的土壤里
【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁生锈的主要条件是：铁与空气中的氧气、水蒸气接触。根据铁生锈的条件可以分析出铁在干燥、致密的土壤里腐蚀最慢。
故答案为：A
【分析】铁与空气中的氧气和水共同作用会生锈，据此解答
6．下列关于金属资源的说法中，不正确的是（ ）
A．地球上除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B．地球上的金属资源是取之不尽的
C．防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D．合理开采矿物、寻找金属代替品都是保护金属资源的有效途径
【答案】B
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】地球上的金属资源储存是有限的，而不是取之不尽的，要合理开采节约利用，Ｂ符合题意；
故答案为：Ｂ。
【分析】根据金属资源的现况分析，金属资源储存有限，所以要节约，合理开采。
7．（2023九下·中江月考）去年春季，在张献忠沉银考古现场，整齐堆放着金册、银册、金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是（ ）
A．“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定
B．上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁的冶炼困难
C．自然界有天然的银、金却没有天然的金属铁
D．常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时，至少需一种金属单质
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属元素的存在及常见的金属矿物；金属活动性的探究
【解析】【解答】A. “真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定，不容易发生反应，故正确，不符合题意；
B. 上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁的溶液生锈，故错误，符合题意；
C. 自然界有天然的银、金，因为银、金的化学性质稳定，却没有天然的金属铁，铁比较活泼，故正确，不符合题意；
D. 在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，用铁、铜、银三种金属和稀盐酸混合，故正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据黄金的化学性质稳定分析。
B、根据铁的性质分析。
C、根据银、金的化学性质稳定分析。
D、根据金属活动性强弱的比较方法分析。
8．（2023九下·西青开学考）铁生锈的条件（ ）
A．仅需要氧气 B．仅需要水 C．氧气和水 D．氧气或水
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁与氧气和水共同接触时会生锈，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件分析。
9．（2023九下·盐湖开学考）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
【答案】B
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A. 铁生锈的条件是与水和空气同时接触。所以a管中在靠近水面上方且近水面处铁钉上有明显的锈迹。故正确，不符合题意
B. a管中铁钉生锈消耗氧气，a管中压强减小，L端液面高于R端。故错误，符合题意。
C. a管中铁钉与水和空气同时接触，铁钉明显生锈，b管中干燥空气，没有水铁钉几乎不生锈。故正确，不符合题意
D. 酸碱盐能加快铁钉生锈，海水中含有大量盐类，若将a管中的水改为海水则铁钉生锈更严重。故正确，不符合题意。
故答案为： B。
【分析】根据铁生锈的条件分析。
10．如图所示，在盛水的试管中放一枚洁净的铁钉，用带U形管的橡胶塞塞紧，∪形管内水面处于同一高度，数天后观察到U形管内的水面高度（ ）。
A．a比b高 B．b比a高
C．一样高 D．U形管的水从b管口全部溢出
【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁钉和空气中的水和氧气接触会生锈，铁钉生锈消耗试管中的氧气，使得试管内的压强变小，在外界大气压的作用下，左边液面上升，右边液面下降
故答案为：A
【分析】铁钉和空气中的水和氧气接触会生锈，据此分析
11．（2020九下·农安月考）研发高性能“中国芯”是我国信息产业的当务之急，“中国芯”的主要材料是高纯度的单质硅，工业上用 来制取粗硅，下列说法正确的是（ ）
A．SiO2属于金属氧化物
B．该反应为置换反应
C．硅元素在地壳中的含量比氧元素多
D．该反应体现了C的氧化性
【答案】B
【知识点】地壳中元素的分布与含量；置换反应及其应用
【解析】【解答】A、二氧化硅是非金属氧化物，该选项说法不符合题意；
B、反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，是置换反应，该选项说法符合题意；
C、硅元素在地壳中的含量比氧元素少，该选项说法不符合题意；
D、该反应体现了C的还原性，该选项说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物的反应是置换反应。
12．哈尔滨市正在施工的地铁工程要用铝土矿（主要成分是氧化铝，假设杂质不含铝元素）来炼制铝合金．若要炼制含铝95%的铝合金108t，假设在炼制过程中损失5%铝元素，则理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量是（ ）
A．340t B．204t C．108t D．120t
【答案】A
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】设理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量为x，则
[x×（1﹣40%）××100%]×（1﹣5%）=108t×95%
x=340t
故选A．
【分析】根据题意，铝土矿中所含铝元素的质量减去炼制过程中损失的5%的铝元素，即铝合金中所含铝元素的质量，利用这一等量关系，可由铝合金的质量计算出铝土矿的质量．
二、填空题
13．“曾青得铁则化为铜”这句话引自西汉刘安所著的《淮南万毕术》，其中“曾青”是指 ．
【答案】硫酸铜溶液
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】这句话是古代通过置换反应来冶炼铜，即CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，故答案为：硫酸铜溶液．
【分析】“曾青得铁则化为铜”的原理是：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4．
14．（2022九下·锦州月考）金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
（1）“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。
①如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是 （填字母序号）。
②为防止钢链条生锈可采取的措施是 。
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 （写一点即可）。
（2）向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有 （填化学式，下同）；若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有的溶质有 。
【答案】（1）ade；涂油；节约金属资源（或减少环境污染 ）
（2）Fe 、Ag；Mg(NO3)2 、Zn(NO3)2 、Fe(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】(1)①a、铝合金是铝的合金，属于金属材料；
b、塑料属于合成材料；
c、合成橡胶属于合成材料；
d、钢是铁的合金，属于金属材料；
e、不锈钢是铁的合金，属于金属材料。
故属于金属材料的是ade；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，故防止钢链条生锈，可以涂油；
③废旧单车中金属部件回收再利用，可以节约金属资源，减少污染，保护环境；
(2)金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Ag，向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁、锌与硝酸镁不反应，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含铁，则硝酸银已经完全反应，则滤渣中一定含银，可能含锌，故滤渣中一定含有Fe、Ag；
若滤液呈浅绿色，说明铁已经参与了反应，滤液中一定含硝酸亚铁，锌已经完全反应，锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌，硝酸镁不参与反应，硝酸银可能完全反应，也可能部分参与反应，故滤液中一定含有的溶质是：Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Mg(NO3)2。
【分析】（1）根据金属和合金属于金属材料，由铁生锈条件确定防锈措施分析；
（2）根据向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁、锌与硝酸镁不反应分析。
三、综合题
15．（2023九下·西青开学考）金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：
（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是____(填字母)；
A．黄金饰品 B．铁锅 C．铜导线
（2）有A，B，C三种金属，将B和C浸入稀盐酸中，B溶解而C不溶解，将A和C浸入硝酸铜溶液中，只有C表面有红色物质析出，则这三种金属活动性顺序是____(填字母)；
A．A>B>C B．B>A>C C．B>C>A D．C>B>A
（3）某钢铁厂每天需消耗1000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少；(结果保留到0.1)。
【答案】（1）C
（2）C
（3）设日产生铁的质量为x，则
解得x≈542.9t
答：理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是542.9t。
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用；含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）A、黄金饰品是利用了金属的光泽，该选项不正确；
B、铁锅利用了铁的导热性，该选项不正确；
C、铜导线利用了铜的导电性，该选项正确。
故答案为：C。
（2）将B和C浸入稀盐酸中，B溶解而C不溶解，则说明B位于氢元素前面，而C位于氢元素后面，再将A和C浸入硝酸铜溶液中，只有C表面有红色物质析出，说明在金属活动性顺序中，C位于铜元素前面，而B位于铜元素后面，则三种金属活动性顺序是B>C>A，
故答案为：C。
【分析】（1）根据铜的导电性分析用途。
（2）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
（3）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。
16．（2023九下·雄县月考）实验室中用CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）得到铁，设计的实验装置如图所示。
（1）开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 （选填“加热”或“通一氧化碳”）。
（2）CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
（3）B装置的作用是 。
（4）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
【答案】（1）通一氧化碳
（2）
（3）检验是否有二氧化碳气体生成
（4）用酒精灯点燃尾气（或用气球收集）
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1）实验室CO还原氧化铁，实验前先通一氧化碳再加热，目的是排尽装置内空气，防止发生爆炸。
（2） CO还原Fe2O3的化学方程式为。
（3）澄清石灰水最常见的作用就是检验二氧化碳，结合本实验，澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳气体生成。
（4）本装置缺少尾气处理装置，尾气中含有CO，会污染空气，处理方法可以是在装置末端用酒精灯点燃尾气或者用气球收集尾气。
【分析】要掌握实验室炼铁的实验，实验前先通气后加热的目的是排尽装置内空气，防止发生爆炸。实验结束后先停止加热后停止通气，目的是防止生成的铁再次被氧化。
四、实验探究题
17．（2023九下·海沧月考）某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
【设计与实验】
（1）实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图 1 实验，现象如表 1。
表 1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
对比 A，B，C 试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生反应；
（2）对比 A，D 试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关；
（3）铁锈的主要成分是 （填化学式），铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。
（4）实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图 2 装置，检查气密性，将 5g 铁粉和 2g 碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL 饱和 NaCl 溶液后，再将一只装有 5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
据图 3，铁锈蚀的过程中 （填“吸热”或“放热”）；
（5）据图 4，对比 AB 段和 BC 段说明 ，分析 t3时刻后压强突然变大的原因是 。
（6）【反思与评价】
与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 。
【答案】（1）水、氧气
（2）氯化钠
（3）Fe2O3；铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀
（4）放热
（5）NaCl会加快铁的锈蚀；铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气
（6）使用了铁粉和加入碳粉
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）对比A、B，说明铁生锈需要氧气，对比A、C说明铁生锈需要水，综合A、B、C三个实验可以得出 铁锈蚀主要是与空气中的水、氧气 发生反应。
（2） A，D 实验中的变量在于氯化钠的有无，故对比 A，D 试管中实验现象，说明铁锈蚀还与氯化钠有关。
（3）铁锈的主要成分是Fe2O3 ，铁锈疏松多孔，并不能阻止空气中的氧气和水继续与内部的铁接触，反而 能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。
（4）从图3中t1-t2时间段可以看出，铁生锈过程中温度升高，说明铁锈蚀过程中放热。
（5）在t1时加入氯化钠，从图4可以看出BC段压强急剧减小，说明气体迅速被消耗，说明BC段铁锈蚀更快，即 NaCl会加快铁的锈蚀 。压强增大应是有气体生成，故 t3时刻后压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气 。
（6）实验一和实验二的区别是加入了碳粉，并使用了铁粉，题干中给出信息， 一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 铁粉比铁钉与氧气的接触面积更大，也能加快反应速率。故与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用了铁粉和加入碳粉 。
【分析】通过控制变量法探究铁生锈的影响因素，可得出铁生锈主要是空气中的氧气和水共同作用的结果。铁在盐溶液中更容易生锈。并不是所有金属表面的金属氧化物都能阻止金属进一步被锈蚀，铁表面的铁锈疏松多孔， 能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。反应过程中温度升高，则反应为放热反应，反应过程中温度降低，则反应为吸热反应。加入氯化钠后氧气消耗速率增大，说明铁锈蚀速率增大。压强增大的原因可能是气体的增多，也可能是温度的升高，在本题中应为气体增多。分析造成两个实验现象不同的原因，要找出两个实验的不同点，实验二使用了铁粉和碳粉，故实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用了铁粉和加入碳粉。
五、计算题
18．测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为70%，现炼铁厂利用赤铁矿石3000t．理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少？
【答案】解：赤铁矿样品中氧化铁的质量为：3000t×70%=2100t，
设可炼出含铁98%的生铁的质量为x，
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；
160 112
2100t 98%x
解得：x=1500t．
答：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量1500吨
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【分析】由赤铁矿石和赤铁矿样品中氧化铁的质量分数求出氧化铁的质量，根据CO还原氧化铁的反应化学方程式可求出铁的质量，即可求出生铁的质量．
1 / 12023-2024学年人教版初中化学九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 同步分层训练提升题
一、选择题
1．从人类利用金属的历史来看，首先是青铜器时代，然后是铁器时代，最晚的是铝。这个顺序与下列因素有关的是（ ）。
A．地壳中金属元素的含量 B．金属的导电性
C．金属冶炼的难易程度 D．金属的延展性
2．（2019九下·南京开学考）地壳中含量居第二位的元素是（）
A．氧 B．硅 C．铝 D．铁
3．（2019九下·林芝期中）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．废旧电池随意丢弃不会污染环境
B．生铁和钢是含碳量不同的铁合金
C．银的导电性比铜弱，所以用铜做导线
D．铁矿石在地壳中含量很多，可以随意开采
4．铁画是中国工艺美术园中的一朵奇葩(如图)。关于铁画的叙述不正确的是（ ）
A．悬挂在干燥的环境中
B．生锈时主要生成四氧化三铁
C．经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
D．表面涂漆以防止生锈
5．埋在地底下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢（ ）
A．在干燥、致密的土壤里 B．在呈酸性、潮湿的土壤里
C．在呈碱性、潮湿的土壤里 D．在潮湿、含砂砾多的土壤里
6．下列关于金属资源的说法中，不正确的是（ ）
A．地球上除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B．地球上的金属资源是取之不尽的
C．防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D．合理开采矿物、寻找金属代替品都是保护金属资源的有效途径
7．（2023九下·中江月考）去年春季，在张献忠沉银考古现场，整齐堆放着金册、银册、金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是（ ）
A．“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定
B．上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁的冶炼困难
C．自然界有天然的银、金却没有天然的金属铁
D．常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时，至少需一种金属单质
8．（2023九下·西青开学考）铁生锈的条件（ ）
A．仅需要氧气 B．仅需要水 C．氧气和水 D．氧气或水
9．（2023九下·盐湖开学考）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
10．如图所示，在盛水的试管中放一枚洁净的铁钉，用带U形管的橡胶塞塞紧，∪形管内水面处于同一高度，数天后观察到U形管内的水面高度（ ）。
A．a比b高 B．b比a高
C．一样高 D．U形管的水从b管口全部溢出
11．（2020九下·农安月考）研发高性能“中国芯”是我国信息产业的当务之急，“中国芯”的主要材料是高纯度的单质硅，工业上用 来制取粗硅，下列说法正确的是（ ）
A．SiO2属于金属氧化物
B．该反应为置换反应
C．硅元素在地壳中的含量比氧元素多
D．该反应体现了C的氧化性
12．哈尔滨市正在施工的地铁工程要用铝土矿（主要成分是氧化铝，假设杂质不含铝元素）来炼制铝合金．若要炼制含铝95%的铝合金108t，假设在炼制过程中损失5%铝元素，则理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量是（ ）
A．340t B．204t C．108t D．120t
二、填空题
13．“曾青得铁则化为铜”这句话引自西汉刘安所著的《淮南万毕术》，其中“曾青”是指 ．
14．（2022九下·锦州月考）金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
（1）“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。
①如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是 （填字母序号）。
②为防止钢链条生锈可采取的措施是 。
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 （写一点即可）。
（2）向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有 （填化学式，下同）；若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有的溶质有 。
三、综合题
15．（2023九下·西青开学考）金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：
（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是____(填字母)；
A．黄金饰品 B．铁锅 C．铜导线
（2）有A，B，C三种金属，将B和C浸入稀盐酸中，B溶解而C不溶解，将A和C浸入硝酸铜溶液中，只有C表面有红色物质析出，则这三种金属活动性顺序是____(填字母)；
A．A>B>C B．B>A>C C．B>C>A D．C>B>A
（3）某钢铁厂每天需消耗1000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少；(结果保留到0.1)。
16．（2023九下·雄县月考）实验室中用CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）得到铁，设计的实验装置如图所示。
（1）开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 （选填“加热”或“通一氧化碳”）。
（2）CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
（3）B装置的作用是 。
（4）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
四、实验探究题
17．（2023九下·海沧月考）某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
【设计与实验】
（1）实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图 1 实验，现象如表 1。
表 1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
对比 A，B，C 试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生反应；
（2）对比 A，D 试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关；
（3）铁锈的主要成分是 （填化学式），铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。
（4）实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图 2 装置，检查气密性，将 5g 铁粉和 2g 碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL 饱和 NaCl 溶液后，再将一只装有 5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
据图 3，铁锈蚀的过程中 （填“吸热”或“放热”）；
（5）据图 4，对比 AB 段和 BC 段说明 ，分析 t3时刻后压强突然变大的原因是 。
（6）【反思与评价】
与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 。
五、计算题
18．测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为70%，现炼铁厂利用赤铁矿石3000t．理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性比较弱；结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知：金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用，其它因素均与使用的前后顺序无关。
故答案为：C。
【分析】根据金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，进行分析。
2．【答案】B
【知识点】地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中地壳中含量第二位的元素硅元素。
故答案为：B。
【分析】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁。
3．【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；合理利用金属资源
【解析】【解答】A. 废旧电池随意丢弃会污染环境，故不符合题意；
B. 生铁和钢是含碳量不同的铁合金，故符合题意；
C. 银的导电性比铜强，但铜的价格更便宜，所以用铜做导线，故不符合题意；
D. 矿石资源有限且不可再生，要合理开采利用，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、废旧电池含有有毒的重金属，会污染环境。
B、根据铁合金进行分析。
C、导电性最好的金属有，银、铜、铝。
D、金属资源有限，不能随意开发。
4．【答案】B
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】铁生锈是铁与空气中的氧气和水之间的反应，生成物应为三氧化二铁，而不是四氧化三铁。
故答案为：B
【分析】根据铁锈的主要成分是三氧化二铁解答
5．【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁生锈的主要条件是：铁与空气中的氧气、水蒸气接触。根据铁生锈的条件可以分析出铁在干燥、致密的土壤里腐蚀最慢。
故答案为：A
【分析】铁与空气中的氧气和水共同作用会生锈，据此解答
6．【答案】B
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】地球上的金属资源储存是有限的，而不是取之不尽的，要合理开采节约利用，Ｂ符合题意；
故答案为：Ｂ。
【分析】根据金属资源的现况分析，金属资源储存有限，所以要节约，合理开采。
7．【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属元素的存在及常见的金属矿物；金属活动性的探究
【解析】【解答】A. “真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定，不容易发生反应，故正确，不符合题意；
B. 上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁的溶液生锈，故错误，符合题意；
C. 自然界有天然的银、金，因为银、金的化学性质稳定，却没有天然的金属铁，铁比较活泼，故正确，不符合题意；
D. 在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，用铁、铜、银三种金属和稀盐酸混合，故正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据黄金的化学性质稳定分析。
B、根据铁的性质分析。
C、根据银、金的化学性质稳定分析。
D、根据金属活动性强弱的比较方法分析。
8．【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁与氧气和水共同接触时会生锈，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件分析。
9．【答案】B
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A. 铁生锈的条件是与水和空气同时接触。所以a管中在靠近水面上方且近水面处铁钉上有明显的锈迹。故正确，不符合题意
B. a管中铁钉生锈消耗氧气，a管中压强减小，L端液面高于R端。故错误，符合题意。
C. a管中铁钉与水和空气同时接触，铁钉明显生锈，b管中干燥空气，没有水铁钉几乎不生锈。故正确，不符合题意
D. 酸碱盐能加快铁钉生锈，海水中含有大量盐类，若将a管中的水改为海水则铁钉生锈更严重。故正确，不符合题意。
故答案为： B。
【分析】根据铁生锈的条件分析。
10．【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁钉和空气中的水和氧气接触会生锈，铁钉生锈消耗试管中的氧气，使得试管内的压强变小，在外界大气压的作用下，左边液面上升，右边液面下降
故答案为：A
【分析】铁钉和空气中的水和氧气接触会生锈，据此分析
11．【答案】B
【知识点】地壳中元素的分布与含量；置换反应及其应用
【解析】【解答】A、二氧化硅是非金属氧化物，该选项说法不符合题意；
B、反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，是置换反应，该选项说法符合题意；
C、硅元素在地壳中的含量比氧元素少，该选项说法不符合题意；
D、该反应体现了C的还原性，该选项说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物的反应是置换反应。
12．【答案】A
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】设理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量为x，则
[x×（1﹣40%）××100%]×（1﹣5%）=108t×95%
x=340t
故选A．
【分析】根据题意，铝土矿中所含铝元素的质量减去炼制过程中损失的5%的铝元素，即铝合金中所含铝元素的质量，利用这一等量关系，可由铝合金的质量计算出铝土矿的质量．
13．【答案】硫酸铜溶液
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】这句话是古代通过置换反应来冶炼铜，即CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，故答案为：硫酸铜溶液．
【分析】“曾青得铁则化为铜”的原理是：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4．
14．【答案】（1）ade；涂油；节约金属资源（或减少环境污染 ）
（2）Fe 、Ag；Mg(NO3)2 、Zn(NO3)2 、Fe(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】(1)①a、铝合金是铝的合金，属于金属材料；
b、塑料属于合成材料；
c、合成橡胶属于合成材料；
d、钢是铁的合金，属于金属材料；
e、不锈钢是铁的合金，属于金属材料。
故属于金属材料的是ade；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，故防止钢链条生锈，可以涂油；
③废旧单车中金属部件回收再利用，可以节约金属资源，减少污染，保护环境；
(2)金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Ag，向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁、锌与硝酸镁不反应，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含铁，则硝酸银已经完全反应，则滤渣中一定含银，可能含锌，故滤渣中一定含有Fe、Ag；
若滤液呈浅绿色，说明铁已经参与了反应，滤液中一定含硝酸亚铁，锌已经完全反应，锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌，硝酸镁不参与反应，硝酸银可能完全反应，也可能部分参与反应，故滤液中一定含有的溶质是：Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Mg(NO3)2。
【分析】（1）根据金属和合金属于金属材料，由铁生锈条件确定防锈措施分析；
（2）根据向硝酸银、硝酸镁的混合溶液中加入一定量铁粉和锌粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁、锌与硝酸镁不反应分析。
15．【答案】（1）C
（2）C
（3）设日产生铁的质量为x，则
解得x≈542.9t
答：理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是542.9t。
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用；含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）A、黄金饰品是利用了金属的光泽，该选项不正确；
B、铁锅利用了铁的导热性，该选项不正确；
C、铜导线利用了铜的导电性，该选项正确。
故答案为：C。
（2）将B和C浸入稀盐酸中，B溶解而C不溶解，则说明B位于氢元素前面，而C位于氢元素后面，再将A和C浸入硝酸铜溶液中，只有C表面有红色物质析出，说明在金属活动性顺序中，C位于铜元素前面，而B位于铜元素后面，则三种金属活动性顺序是B>C>A，
故答案为：C。
【分析】（1）根据铜的导电性分析用途。
（2）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
（3）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。
16．【答案】（1）通一氧化碳
（2）
（3）检验是否有二氧化碳气体生成
（4）用酒精灯点燃尾气（或用气球收集）
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1）实验室CO还原氧化铁，实验前先通一氧化碳再加热，目的是排尽装置内空气，防止发生爆炸。
（2） CO还原Fe2O3的化学方程式为。
（3）澄清石灰水最常见的作用就是检验二氧化碳，结合本实验，澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳气体生成。
（4）本装置缺少尾气处理装置，尾气中含有CO，会污染空气，处理方法可以是在装置末端用酒精灯点燃尾气或者用气球收集尾气。
【分析】要掌握实验室炼铁的实验，实验前先通气后加热的目的是排尽装置内空气，防止发生爆炸。实验结束后先停止加热后停止通气，目的是防止生成的铁再次被氧化。
17．【答案】（1）水、氧气
（2）氯化钠
（3）Fe2O3；铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀
（4）放热
（5）NaCl会加快铁的锈蚀；铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气
（6）使用了铁粉和加入碳粉
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）对比A、B，说明铁生锈需要氧气，对比A、C说明铁生锈需要水，综合A、B、C三个实验可以得出 铁锈蚀主要是与空气中的水、氧气 发生反应。
（2） A，D 实验中的变量在于氯化钠的有无，故对比 A，D 试管中实验现象，说明铁锈蚀还与氯化钠有关。
（3）铁锈的主要成分是Fe2O3 ，铁锈疏松多孔，并不能阻止空气中的氧气和水继续与内部的铁接触，反而 能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。
（4）从图3中t1-t2时间段可以看出，铁生锈过程中温度升高，说明铁锈蚀过程中放热。
（5）在t1时加入氯化钠，从图4可以看出BC段压强急剧减小，说明气体迅速被消耗，说明BC段铁锈蚀更快，即 NaCl会加快铁的锈蚀 。压强增大应是有气体生成，故 t3时刻后压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气 。
（6）实验一和实验二的区别是加入了碳粉，并使用了铁粉，题干中给出信息， 一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 铁粉比铁钉与氧气的接触面积更大，也能加快反应速率。故与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用了铁粉和加入碳粉 。
【分析】通过控制变量法探究铁生锈的影响因素，可得出铁生锈主要是空气中的氧气和水共同作用的结果。铁在盐溶液中更容易生锈。并不是所有金属表面的金属氧化物都能阻止金属进一步被锈蚀，铁表面的铁锈疏松多孔， 能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。反应过程中温度升高，则反应为放热反应，反应过程中温度降低，则反应为吸热反应。加入氯化钠后氧气消耗速率增大，说明铁锈蚀速率增大。压强增大的原因可能是气体的增多，也可能是温度的升高，在本题中应为气体增多。分析造成两个实验现象不同的原因，要找出两个实验的不同点，实验二使用了铁粉和碳粉，故实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用了铁粉和加入碳粉。
18．【答案】解：赤铁矿样品中氧化铁的质量为：3000t×70%=2100t，
设可炼出含铁98%的生铁的质量为x，
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；
160 112
2100t 98%x
解得：x=1500t．
答：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量1500吨
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【分析】由赤铁矿石和赤铁矿样品中氧化铁的质量分数求出氧化铁的质量，根据CO还原氧化铁的反应化学方程式可求出铁的质量，即可求出生铁的质量．
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