8.3金属资源的利用和保护同步练习 人教版化学九年级下册（含解析）

8.3金属资源的利用和保护
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列物质的转化在给定条件下均能实现的是
A．
B．
C．
D．
2．用如图所示装置还原氧化铁的过程中生成物可能是四氧化三铁、氧化亚铁或铁。关于该实验，下列说法正确的是
A．实验开始时，加热玻璃管一会后通入已验纯的CO
B．反应后，玻璃管中固体物质的质量一定比反应前减少
C．玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色说明一定有铁生成
D．澄清的石灰水和尾气处理装置都是为了减少空气污染
3．在反应：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2中，还原剂是
A．CO B．Fe2O3 C．Fe D．CO2
4．2021年6月5日是第50个世界环境日，中国主题：人与自然和谐共生”。下列措施不符合该主题的是
A．生活垃圾分类科学处理 B．深埋废旧电池
C．开发利用新能源 D．提倡坐公共交通工具出行
5．某化学家设计了如下制备氢气的反应步骤：
①
②
③
④
下列说法错误的是（）
A．理论上只需消耗水
B．理论上生成氧气的质量是氢气的2倍
C．反应过程需要很高的能量
D．使用重金属汞污染环境
6．化学与生产生活、环境密切相关。下列说法不正确的是
A．为缓解温室效应，应践行低碳生活
B．在金局表面涂油喷漆可防止金属锈蚀
C．为节约用水，生活及工农业生产中应提倡水的循环利用
D．为减少空气污染，应加高化工厂烟囱
7．关于下列实验的说法不正确的是
A．实验①说明铁钉的锈蚀与氧气有关
B．对比实验②中U型管左右两端的现象，说明温度越高分子运动越快
C．实验③可比较MnO2和CuO对双氧水的分解催化效果
D．实验④中可观察到的现象是试管内液面上升，紫色石蕊溶液变红
8．下列化学实验设计方案正确的是
A B C D
区分铁和碳粉 验证铁生锈需要氧气 测定空气中氧气的含量 干燥并收集氧气
A．A B．B C．C D．D
9．下列变化与其他三项不同的属于
A．工业制O2 B．工业制取CO2 C．电解水 D．铁钉生锈
10．下列有关实验现象的描述，错误的是
A．氢气、一氧化碳、甲烷在空气中燃烧均为蓝色或淡蓝色火焰
B．铁在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．镁与稀盐酸反应产生气泡，同时放出大量的热
D．一氧化碳高温还原氧化铁时，黑色粉末逐渐变为红棕色
二、判断题
11．铜的化学性质不活泼，在潮湿空气中也不会生锈( )
12．钢铁制品在潮湿的地方会生锈。( )
13．一氧化碳与灼热的氧化铁反应：红棕色粉末逐渐变为银白色粉末( )
14．铁粉容易生锈，可用作食品脱氧剂( )
15．实验室用CO与 Fe2O3反应制取铁时，先通CO，再点燃酒精灯。( )
三、综合应用题
16．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，金属矿物资源的利用、金属材料的回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下，对金属的冶炼、金属的回收再利用等活动开展了项目化学习。
(1)金属的冶炼：炼铁的原理及流程如下图所示。
①该流程中，具有还原性的物质有 （填化学式）；
②流程（Ⅲ）中反应的化学反应方程式为 。
(2)金属的回收再利用
某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式为 ，可以观察到的现象是 。
②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都要进行的操作是 ，实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
③固体A中的主要成分有 。
17．某糕点脱氧剂的成分有铁粉、NaCl、活性炭（主要成分为C）、硅藻土（主要成分为SiO2）。
（1）已知氧元素为-2价，则SiO2中硅元素化合价为 。
（2）该脱氧剂在脱氧的过程中发生了复杂的化学反应，其中一个化合反应为氢氧化亚铁与水、氧气反应生成氢氧化铁，则该反应的化学方程式为 。
（3）为了探究脱氧剂中NaCl、C的作用，某小组按照下图进行实验，一周后，记录现象如下表：

实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验现象 锈蚀较严重 几乎没有锈蚀 锈蚀非常严重
①比较实验Ⅰ与 （填序号），得出铁钉中含碳更容易锈蚀。
②比较实验Ⅰ与Ⅲ，得出食盐水能 （填“加快”或“减慢”）铁钉锈蚀。
（4）为了测定该脱氧剂中铁粉的含量，取该脱氧剂10g于试管中，加入足量的稀硫酸，产生的气体质量与时间关系如下表：
时间 t1 t2 t3 t4
气体质量/g 0.08 0.16 0.2 0.2
求该脱氧剂中铁粉的质量分数 。
18．金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)图A是金属的一个应用实例，它利用了金属的什么性质？ （答出一点即可）
(2)图B是将黄铜片与纯铜片相互刻画，该实验的目的是 。
(3)用化学方程式解释铝具有很好的抗腐蚀性能的原因 。
(4)下面是有关金属性质的探究实验。
①利用图C装置探究Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序时，该装置中的两种金属片和一种溶液应分别选用的物质是 （写出一组即可）。
②在一定质量含有Al（NO3）3、Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，得到金属固体和滤液，向滤出的金属固体上滴加稀盐酸时有气泡产生。则滤出的金属固体的成分是 。
(5)中国高铁目前运营总里程占全世界高铁长度的60%左右，位居全球第一、高铁铁轨常用铁矿石制得，图D为一氧化碳还原氧化铁的微型实验装置图。则长柄V型玻璃管中a处发生反应的化学方程式为 ；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
(6)化学兴趣小组想测定某Cu-Zn合金中Cu的质量分数。兴趣小组的同学取该合金的粉末20g与足量盐酸充分反应后，经测定产生了0.4g气体，请计算出该合金中铜的质量分数。
参考答案：
1．C
【详解】A、铁和活动性比铜的强，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；铜的活动性排在氢后，铜不能和稀硫酸发生置换反应生成氢气，故A选项不能都实现；
B、碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，只在高温的条件下碳不能转化为一氧化碳；一氧化碳不与澄清的石灰水反应，故B选项不能都实现；
C、水在通电的条件下反应生成氧气，氧气和镁在点燃的条件下反应生成氧化镁，故C选项都能实现；
D、氧化铁和一氧化碳常温下不能反应，需要在高温的条件下才能反应生成铁和二氧化碳；二氧化碳和水在常温下反应生成碳酸，若转化为葡萄糖需要绿色植物进行光合作用才能完成转化，故D选项转化不能实现；
故选C。
2．B
【详解】A、应先通一会儿一氧化碳，再点燃酒精灯加热，以防一氧化碳与空气混合加热而引起爆炸，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，氧化铁无论是还原成四氧化三铁、氧化亚铁还是铁，都被带走了氧原子，生成二氧化碳，质量必定减少，符合题意；
C、粉末变黑，除了可能是铁，还可能是氧化亚铁或四氧化三铁，不符合题意；
D、澄清石灰水是为了验证二氧化碳生成，不符合题意；
故选B。
3．A
【详解】试题分析： 还原剂是指化学反应中使其它反应物被还原的物质，氧化剂是指化学反应中使其它反应物被氧化的物质，都是指反应物，而Fe、CO2是生成物，氧化铁提供氧元素，是CO被氧化是氧化剂，所以CO是还原剂，使氧化铁还原成铁，故选A。
考点：还原剂、氧化剂的考查。
4．B
【详解】A、生活垃圾分类处理既能节约资源，又能减少环境污染，此选项符合该主题；
B、废旧电池中含有重金属，深埋废旧电电池会造成水污染、土壤污染，此选项不符合该主题；
C、开发利用新能源，能减少化石能源的消耗，可以减少因使用化石能源而产生的污染物，有利于环境保护，此选项符合该主题；
D、提倡坐公共交通工具出行可以减少汽车尾气污染，有利于环境保护，此选项符合该主题。
故选B。
5．B
【分析】水是由氢元素和氧元素组成的，且水中氢元素和氧元素的质量比为1：8。
【详解】A、将四个化学方程式相互叠加后，可知反应物消耗的是水，产物是氢气和氧气，故A说法正确；
B、理论上水分解产生的氧气质量是氢气质量的8倍，故B说法错误；
C、因四个化学反应都需要加热，故需要很高的能量，C说法正确；
D、常温下汞是液体，沸点为356.73°，且有毒，故D说法正确；
故选B。
6．D
【详解】A、践行低碳生活可以减少二氧化碳的排放，可缓解温室效应，故A说法正确；
B、在金局表面涂油喷漆可使金属与氧气和水隔绝，可防止金属锈蚀，故B说法正确；
C、水的循环利用可以提高水的利用率，是节约用水的一种办法，故C说法正确；
D、加高化工厂烟囱，并不能减少污染物的排放，不能减少空气污染，故D说法不正确；
故选：D。
7．C
【详解】A、实验①中左管铁与水、氧气接触，铁生锈，右管铁与水接触，铁不能生锈，说明铁钉的锈蚀与氧气有关，说法正确；
B、U型管右管先变红，左管后变红，对比实验②中U型管左右两端的现象，说明温度越高分子运动越快，说法正确；
C、实验③中双氧水浓度不相同，催化剂的种类不同，实验同时出现两不同变量，不可比较MnO2和CuO对双氧水的分解催化效果，说法错误；
D、实验④中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊变红色，可观察到的现象是试管内液面上升，紫色石蕊溶液变红，说法正确。
故选C。
8．A
【详解】A、磁铁能够吸引铁，不能吸引碳粉，故选项方法正确；
B、图中只有氧气和水接触使铁钉生锈，没有对比实验，不能验证铁生锈需要氧气，故选项方法错误；
C、木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，不能测定氧气含量，故选项方法错误；
D、氧气密度比空气大，用万用瓶收集应长进短出，故选项方法错误。
故选：A。
9．A
【详解】A、工业制取氧气是利用氧气和氮气等气体的沸点不同的原理，通过分离液态空气的方式来制取氧气，属于物理变化；
B、工业制取二氧化碳是通过高温煅烧石灰石的方式获得二氧化碳，属于化学变化；
C、电解水获得氧气和氢气，属于化学变化；
D、铁定生锈产生氧化铁，属于化学变化；
综上，只有A属于物理变化，故选A。
10．D
【详解】A.氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；一氧化碳、甲烷在空气中燃烧，产生蓝色火焰，正确；
B.铁在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧，火星四射，放出热量是，生成黑色固体，正确；
C.镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，因此实验现象是产生气泡，放出大量的热，正确；
D.一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色，可观察到的实验现象是红棕色粉末逐渐变为黑色，错误；
故选D。
11．错误
【详解】铜的化学性质不活泼，但在潮湿空气中会和氧气、二氧化碳以及水共同作用生成铜绿，故错误。
12．正确
【详解】铁生锈的过程是铁与氧气、水发生了复杂的化学反应，铁制品在潮湿的地方易生锈，正确。
13．错误
【详解】一氧化碳与灼热的氧化铁反应，会生成二氧化碳和铁。反应现象是红棕色粉末逐渐变为黑色。铁粉是黑色的。
故题干说法错误。
14．正确
【详解】铁生锈是铁与氧气、水发生的化学反应，故可用作食品脱氧剂，正确。
15．正确
【详解】实验室用CO与 Fe2O3反应制取铁时，先通CO，再点燃酒精灯。先通CO的目的是将装置内空气完全排出，防止加热时CO与空气混合发生爆炸。说法正确。
16．(1) C、CO
(2) 固体部分溶解，产生气泡 过滤 玻璃棒 铜和银
【详解】（1）①二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，焦炭具有还原性；一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁，焦炭具有还原性；
②一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
（2）①铜、银金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应，锌金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：；
②可观察到的现象为：固体部分溶解，产生气泡；
③步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都需要分离固体和溶液，故都要进行的操作是：过滤；
④过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
⑤粗产品中铜、银金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应，锌金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应，且稀硫酸是过量的，故固体A中的主要成分有：铜和银。
17． +4（答“+4价”也可得分） 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Ⅱ 加快 56%
解：由表格中数据可知，产生氢气的质量为0.2g，设该脱氧剂中铁粉的质量为x，则有
该脱氧剂中铁粉的质量分数=×100%=56%；
答：该脱氧剂中铁粉的质量分数为56%。
【详解】（1）已知氧元素为-2价，由于化合物中元素化合价代数和为零可知，SiO2中硅元素化合价为+4，故填：+4；
（2）氢氧化亚铁与水、氧气反应生成氢氧化铁，则该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故填：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（3）①I中生铁铁钉与氧气、水接触，锈蚀较严重；Ⅱ中纯铁铁钉，与氧气、水接触，几乎没有锈蚀，比较实验I与Ⅱ，得出铁钉中含碳更容易锈蚀，故填：Ⅱ；
②生铁铁钉在食盐水中锈蚀非常严重，比较实验I与Ⅲ，得出食盐水能加快铁钉锈蚀，故填：加快；
（3）见答案。
18．(1)导电性/延展性
(2)比较合金和组成它的纯金属的硬度大小（或比较黄铜片和纯铜片的硬度大小）
(3)
(4) Al、Ag、CuSO4溶液（或 Al、Ag、CuCl2溶液等） Ag、Cu、Zn
(5) 将尾气点燃（或用气球进行收集等）
(6)设合金中锌的质量是x，则
x＝13g
铜的质量分数为：=35%
答：合金中铜的质量分数是35%。
【详解】（1）金属可作电性，是因为金属具有导电性和延展性。
（2）为比较合金和组成它的纯金属的硬度大小，将黄铜片与纯铜片相互刻画。
（3）由于常温下铝与空气中氧气反应生成致密氧化铝薄膜，所以铝具有很好的抗腐蚀性能，化学方程式为。
（4）①由于Al＞Cu＞Ag，铝能将铜从其化合物溶液中置换出来，而银不能，则能证明三种金属的活动性顺序，则该装置中的两种金属片是Al、Ag，一种溶液是CuSO4溶液或CuCl2溶液等。
②由于铝>锌>铜>银，则锌不能和硝酸铝反应，先和硝酸银反应生成银和硝酸铝，后和硝酸铜反应生成铜和硝酸铝，过滤后，向滤出的金属固体上滴加稀盐酸时有气泡产生，由于锌能和盐酸反应，但银、铜都不能和盐酸反应，则说明锌过量，则滤出的金属固体的成分是 Ag、Cu、Zn。
（5）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
由于尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，为防止污染环境，可将尾气点燃（或用气球进行收集等）。
（6）见答案。