8.3金属资源的利用和保护同步练习（含解析）人教版化学九年级下册

8.3金属资源的利用和保护
共18题；共60分
题号 一 二 三 总分
得分
一、选择题（共20分）
1．（本题2分）2021年7月13日，全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组在广东阳江海域成功安装，这是 三峡集团牵头打造的又一海上风电“大国重器”。建造风电机组的塔架用到了大量的钢铁，下列说法不正确的是
A．利用钢铁作塔架，是因为钢的硬度比铁大
B．铁制品在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
C．在铁制品表面涂漆可以防止金属的锈蚀
D．生锈的铁制品没有回收价值
2．（本题2分）下列生活中的常见现象，一定含有化学变化的是
A．铁栅栏生锈 B．霓虹灯闪烁 C．樟脑球升华 D．活性炭除臭
3．（本题2分）“垃圾分类”入选“2019年中国媒体十大流行语”。废弃铁锅属于
A．可回收物
B．厨余垃圾
C．有害垃圾
D．其他垃圾
4．（本题2分）下列不属于可回收垃圾的是
A．果皮 B．旧书本 C．易拉罐 D．塑料饮料瓶
5．（本题2分）下列说法不正确的是
A．点燃甲烷气体之前，一定要先检验气体的纯度
B．地壳中含量最多金属元素铁，金属制品上刷漆、涂油可保护金属资源
C．逃离火灾现场时，可用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面逃离
D．水是生物体的重要组成部分，水是化合物，又是氧化物
6．（本题2分）为了保护人类赖以生存的环境，下列做法中不正确的是
A．生活污水直接排放 B．节水节电养好习惯
C．植树造林加强绿化 D．对垃圾进行分类回收处理
7．（本题2分）下列实验方案的设计中，不能达到实验目的是
A．用方案甲比较空气与呼出气体中二氧化碳含量大小
B．用方案乙研究二氧化锰能加快过氧化氢分解速率
C．用方案丙研究铜生锈产生铜绿的条件
D．用方案丁研究温度对微粒运动速率的影响
8．（本题2分）高炉炼铁核心反应中，发生还原反应的物质是
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
9．（本题2分）控制变量法是实验探究的重要方法，下列实验方案的设计中，能达到实验目的的是

A．图甲比较铁、锌的金属活动性强
B．图乙探究铁的锈蚀是否需要水
C．图丙擦究MnO2对H2O2分解的催化作用
D．图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
10．（本题2分）《佛山市生活垃圾分类管理办法》于 2002 年 4 月 1 日起正式实施。下列属于可回收利用物标识的是
A． B． C． D．
二、判断题（共10分）
11．（本题2分）铁与空气中的O2、H2O等发生化学反应，其表面生成致密的氧化铁薄膜( )
12．（本题2分）在钢铁表面镀锡、镀锌、镀铬，可以防止钢铁生锈( )
13．（本题2分）随意丢弃废旧电池，会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染。( )
14．（本题2分）钢铁制品在潮湿的地方会生锈。( )
15．（本题2分）合理有效地开采矿物是保护金属资源的一条有效途径( )
三、综合应用题（共30分）
16．（本题10分）用下图装置在相应条件下完成下列实验：
（1）探究燃烧条件：B处盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后，加热B，B、C无明显变化。
②待B冷却至室温，由A处通入O2一段时间，B、C无明显变化。
③由A处通入O2，加热B，一段时间后木炭粉燃烧。
结论：由①和③可知燃烧需要 。由②和③可知燃烧需要 。
（2）探究CO与金属氧化物反应：B处盛某固体物质。Ⅰ 探究氧化还原反应：A处通CO，B处盛Fe2O3粉末，B处下方放酒精喷灯，D处放酒精灯。
实验：在A处通入CO时应立即点燃D酒精灯。在B处高温加热一段时间后，可观察到C处的现象是 ，C处反应的化学方程式为 。
Ⅱ 探究物质的组成：A处通CO，B处盛某固体混合物，B处下方放酒精喷灯，D处放酒精灯。
已知B处所盛粉末为Fe3O4、CuO、铁粉中的两种或三种物质组成的混合物。
实验：同Ⅰ操作，且在B处高温加热至完全反应，B处可观察到既有红色固体，又有黑色固体。
实验结论(定性)：由此现象可知原固体中一定有 (填化学式)。
定量分析：经测定反应前B处固体质量为30 g，待B处固体完全反应后，测得其质量为22.8 g。将反应后B处固体全部加入到足量的稀硫酸中，完全反应后经过滤、洗涤、干燥，测得剩余固体3.2 g(经查阅资料可知：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑，铜和稀硫酸不反应)。
实验结论(定量)：原固体中Fe3O4和CuO的质量比： (填最简整数比)。
17．（本题10分）金属材料的应用推动了社会的发展。
(1)铁是世界年产量最高的金属，铁合金在日常生活中也是比比皆是。生铁和钢性能不同根本原因： 。
(2)金属铝具有良好的耐腐蚀性，其原因是（用化学方程式表示） 。
(3)保护金属资源的有效途径是回收利用。某电镀厂排放的废液中含有CuSO4，FeSO4和ZnSO4三种溶质，为减少水污本并节约成本，回收硫酸锌，金属铁和铜，设计流程如下图所示：

①流程中四步操作都用到的玻璃仪器是 。
②操作过程②中加入过量Y，Y是 ，固体a的成分是 。
(4)小强同学又探究了温度对铁钉的腐蚀快慢的影响，实验如下：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同密度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。

温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
并得出结论：在其它条件相同时，温度在10~50℃内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快。
有同学认为小强的实验未能真实反应50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化的原因 。改进方案证明你的分析 。
(5)为了测定某赤铁矿（主要成分是Fe2O3）中铁的含量，以确定其是否为富铁矿（含铁量高于50%的矿石称为富铁矿）进行实验，取20克赤铁矿石样品于烧杯中，逐渐加入150克稀盐酸恰好完全反应，称量烧杯中剩余固体质量为4克，计算实验中所用稀盐酸的溶质的质量。
18．（本题10分）铁用途广泛值得研究。
(1)铁是26号元素，Fe2+的核外电子数为 。
(2)将过量银粉和铁粉分别放入两支盛有硫酸铜溶液的试管中，充分反应后过滤。
①写出发生反应的化学方程式 ，该反应后溶液的质量 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
②其中一份滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，原因是 。
③根据反应现象，可以说明三种金属的活动性顺序为 。
(3)下图为实验室模拟工业上炼铁的实验。当观察到 现象时，即证明该反应已经结束可停止加热。该过程中发生的一个化合反应方程式是 。
(4)计算工业上用该法制得铁28吨，需要质量分数为30%的氧化铁的质量是多少 ？
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A、钢是铁的合金，硬度比铁大，利用钢铁作塔架，利用了钢的硬度比铁大，故选项说法正确；
B、铁制品在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈，故选项说法正确；
C、在铁制品表面涂漆，可以阻止铁与氧气、水等接触，防止金属的锈蚀，故选项说法正确；
D、回收生锈的铁制品，可以节约资源，保护环境，故选项说法错误。
故选：D。
2．A
【分析】物理变化和化学变化的根本区别在于是否有新物质生成，如果有新物质生成，则属于化学变化；反之，则是物理变化。
【详解】A、铁栅栏生锈生成了主要成分是氧化铁的新物质，属于化学变化，故A正确；
B、霓虹灯闪烁过程中没有新物质生成，属于物理变化，故B错；
C、樟脑球升华只是状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，故C错；
D、活性炭除臭过程中是吸附臭味，没有新物质生成，属于物理变化，故D错；
故选A。
3．A
【详解】各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾；废铁锅可以回收再利用，属于可回收物。故选A。
4．A
【分析】垃圾的回收利用有保护环境的同时也节约了资源，根据不同的种类可以对垃圾进行分类回收。
【详解】旧书本、易拉罐、塑料材质饮料瓶等都可以进行回收再利用，应该进行回收处理。但是果皮这类生活垃圾则不具有回收利用的价值，应放入不可回收垃圾箱。
故选：A。
【点睛】本题主要考查了固体废弃物的回收和再利用方面的知识，难度不大，注重基础知识的考查，重点是培养学生们的环保意识。
5．B
【详解】A、点燃可燃性气体容易发生爆炸，点燃可燃性的气体之前，一定要先检验气体的纯度，故正确；
B、地壳中含量最多金属元素是铝，故错误；
C、湿毛巾有类似防毒面具作用，用湿毛巾捂住口鼻能防止吸入燃烧时生成的烟尘；气体受热密度变小，有毒气体上升聚集在高处，故要尽量贴近地面逃离，故正确；
D、水是生物体的重要组成部分，水是化合物，又是氧化物，故正确。
故选B。
6．A
【详解】A、生活污水直接排放，会污染水资源，故选项做法不正确；
B、节水节电养好习惯，有利于节约能源，减少污染物的排放，故选项做法正确；
C、植树造林加强绿化，能增大绿化面积，可以净化空气，故选项做法正确；
D、对垃圾进行分类回收处理，能有效提高对垃圾的处理和再利用，减少污染，有利于保护环境，故选项做法正确。
故选A。
7．C
【详解】A、比较空气与呼出气体中二氧化碳含量大小时，向等量气体中加入等量的澄清石灰水可以达到实验目的，选项正确；
B、两份等量等温度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，一份不加二氧化锰可以研究二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，选项正确；
C、该实验中还缺少一个二氧化碳、水、氧气与铜共存的实验，该实验不能达到实验目的，选项错误；
D、温度不同，其他量相同，用方案丁能够研究温度对微粒运动速率的影响，选项正确，故选C。
【点睛】探究多种因素对某一变化的影响方式时，如果研究某一种因素的影响方式，该因素为变量，其他因素应保持相同，该方法为控制变量法。
8．A
【分析】还原反应：在反应中，含氧化合物的氧被夺去的反应
【详解】通过方程式可知，在反应中，氧化铁失去了氧，被还原，发生了还原反应。
故选A。
9．B
【详解】A、酸的种类不同，因此无法比较铁和铜的金属活动性强弱，故A错误，不符合题意；
B、由题乙实验可知铁钉分别在干燥的空气和潮湿的空气中，二者的控制因素是水，故选项B正确；符合题意；
C、要探究催化剂的影响，应该选择溶质质量分数相同的过氧化氢溶液，故C错误；不符合题意；
D、由于水中的红磷与氧气不能接触，因此不能探究出温度的影响，故D错误，不符合题意。
故选：B。
10．B
【详解】A、该标志属于厨余等易腐垃圾标识，选项不符合题意；
B、该标志属于可回收利用物垃圾标识，选项符合题意；
C、该标志属于有害垃圾标识，选项不符合题意；
D、该标志属于其它垃圾标识，选项不符合题意。
故选B。
11．错误
【详解】铁与空气中的O2、H2O等发生化学反应，其表面生成疏松多孔的铁锈，错误。
【点睛】
12．正确
【详解】在钢铁表面镀锡、镀锌、镀铬，可以隔绝氧气和水蒸气，从而可以防止钢铁生锈，正确。
13．正确
【详解】废旧电池中的汞、铅、镉等重金属溶出会污染地下水和土壤，一块废旧的电池可以污染600t的水，可见废电池对环境的污染很大，不能随意丢弃，目前，处理废旧电池的最好办法是回收再利用。故正确。
14．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。
15．正确
【详解】合理有效地开采矿物是保护金属资源的一条有效途径，正确。
16． 氧气/O2 温度达到可燃物着火点 澄清石灰水变浑浊 CuO 29:5
【详解】（1）①木炭粉温度达到着火点，不与氧气接触，不燃烧。②木炭粉与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧。③木炭粉温度达到着火点，与氧气接触，燃烧。①和③的不同是是否与氧气接触，所以对比说明燃烧需要氧气。②和③的不同是温度是否达到木炭粉的着火点，所以对比可知燃烧需要温度达到可燃物着火点。
（2）Ⅰ 探究氧化还原反应：
一氧化碳和氧化铁高温下反应生成二氧化碳和铁，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以可观察到C处的现象是澄清石灰水变浑浊。发生的化学方程式为。
Ⅱ 探究物质的组成：
实验结论(定性)：
一氧化碳和四氧化三反应生成铁，和氧化铜反应生成铜，和铁粉不反应。B处可观察到既有红色固体，又有黑色固体。则可以确定反应后一定有铜和铁，则可确定原固体一定含有氧化铜，无法确定是否含有铁和四氧化三铁。氧化铜化学式CuO。
实验结论(定量)：
从化学方程式，可知，反应前后减少的质量为混合物中氧元素的质量，是30g-22.8g=7.2g。
与稀硫酸反应后剩余固体的质量为铜的质量，则原固体氧化铜的质量为：
所以氧化铜中氧元素的质量为4g-3.2g=0.8g。则四氧化三铁中氧元素的质量为7.2g-0.8g=6.4g。
所以原混合物中四氧化三铁的质量为
所以原固体中Fe3O4和CuO的质量比：23.2g：4g=29:5。
17．(1)含碳量不同
(2)
(3) 玻璃棒 稀硫酸 锌、铁、铜
(4) 试管中氧气耗尽 向试管中通入氧气，并在50℃环境下放置3天，若铁钉质量大于0.18g，说明分析正确。
(5)解：设实验中所用稀盐酸的溶质的质量为x。
答：实验中所用稀盐酸的溶质的质量为21.9g。
【详解】（1）生铁和钢都属于铁合金，两者性能不同根本原因是：含碳量不同。
（2）金属铝具有良好的耐腐蚀性，原因是铝在常温下就能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，所以对应的化学方程式为。
（3）①流程中操作①-③都是最终得到了固体和液体，说明进行的是过滤操作，操作④将溶液提纯为晶体，说明进行的是结晶操作，所以都用到的玻璃仪器是玻璃棒。
②流程的目的是回收硫酸锌，将CuSO4，FeSO4从溶液中置换出金属铁和铜，所以说明操作过程①中加入了过量的锌，因为锌能与CuSO4反应生成铜和硫酸锌，能与FeSO4反应生成铁和硫酸锌。②中加入过量Y最终能得到铜和滤液，说明所加物质只会与铁和锌反应，故说明Y是稀硫酸，固体a的成分是过量锌以及反应生成的铁和铜。
（4）因为反应时间太久，50℃以后铁钉质量没有变化的原因可能是试管中氧气耗尽，铁钉无法继续锈蚀。改进方案可为：向试管中通入氧气，并在50℃环境下放置3天，若铁钉质量大于0.18g，说明分析正确。
（5）见答案。
18．(1)24
(2) 变小 过量铁和盐酸产生氢气 Fe>Cu>Ag
(3) 红色固体全部变黑
(4)解：设需要氧化铁的质量为x。
答：需要氧化铁的质量为133.3吨。
【详解】（1）铁是26号元素，因为原子序数=质子数=核外电子数，所以铁原子有26个电子，铁原子失去两个电子变为Fe2+，所以Fe2+的核外电子数为26-2=24。
（2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为。根据，可知进入溶液的物质的质量比析出金属的质量要少，所以溶液的质量变少。
只有铁的活动性比氢强，能与酸发生反应置换出氢气，所以铁过量。滤渣中加入稀盐酸有气泡生成的原因是过量铁和盐酸产生氢气。活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能与硫酸铜反应所以活动性Fe>Cu，银不能与硫酸铜反应所以活动性Cu>Ag。所以三种金属的活动性顺序为Fe>Cu>Ag。
（3）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳。氧化铁为红棕色，铁粉为黑色，所以当红色固体全部变黑时说明反应已经结束。该过程发生的反应为一氧化碳与氧化铁高温条件下生成铁和二氧化碳，不是化合反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水不是化合反应。一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，是多变一的反应，是化合反应。化学方程式为。
（4）见答案。
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