8.3金属资源的利用和保护 课时作业
一、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分）
1.下列有关矿石资源的讨论，你认为不正确的是（ ）
A.地球上的金属资源，多数以化合物的形式存在
B.我国矿物储量很丰富，可任意开采
C.目前全世界采挖矿石最多的是铁矿石
D.黄铁矿不适于炼铁
【解析】选B。地球上的金属资源除极少数金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在；每年的金属消耗量很大，应有计划地开采；目前产量最高的金属材料是钢铁，所以铁矿石的消耗最大；黄铁矿中含有硫元素，能生成二氧化硫污染环境，不适于炼铁。
2.根据你所具备的化学知识和生活经验，指出铁钉在下列哪种情况下最容易生锈（ ）
【解析】选C。铁生锈是与空气中的氧气和水共同作用的结果。C中的铁钉既与空气接触，又与水接触，所以最易生锈。
3.用如图所示装置还原氧化铁，已知实验过程中除生成铁外还可能生成四氧化三铁、氧化亚铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ）
A.实验结束时，玻璃管中红棕色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
B.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
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.右端酒精灯点燃的目的是减少空气污染
【解析】选C。由于该实验除生成铁外还可能生成四氧化三铁、氧化亚铁等固体物质，所以反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，不能证明一定有铁生成，C说法不正确，其他各项的说法都是正确的。
4.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中，不正确的是（ ）
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
【解析】选D。本题考查了金属的锈蚀及防护。解答本题的关键应明确两点：
（1）明确金属锈蚀的原理；（2）明确防锈的原理和方法。铁制品锈蚀的根本原因是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应，故A正确；与兰州相比，海南潮湿多雨且天气炎热，故更易使铁制品生锈，B正确；在铁的表面刷油漆，阻止了铁与潮湿的空气接触，可以防止铁锈蚀，C正确；铝的抗腐蚀性能之所以比铁强，是因为在铝的表面有一层致密的氧化铝保护膜，若用钢丝球洗刷，则易破坏铝表面的保护膜，使铝受到腐蚀，故D不正确。
5.据估计，全世界每年因金属的腐蚀造成的损失数以亿计，因此防止金属的腐蚀是化学工作者的一项重要工作。下列金属的防锈措施中，其原因解释正确的是（ ）
A.金属表面镀上镀层——隔绝了内部金属与空气和水的接触
B.金属表面涂油——改变了金属内部结构，增强了金属本身的稳定性
C.金属加上镀层——改变了金属内部结构，增强了金属本身的稳定性
D.普通钢铁制成不锈钢——隔绝了内部金属与空气和水的接触
【解析】选A。金属表面镀上一层抗腐蚀性的金属或化学性质不活泼的金属，以及金属表面涂油均可隔绝内层金属与空气和水的接触；普通钢铁制成不锈钢，是通过改变金属内部结构，增强金属本身稳定性的。
6.金属资源是不可再生资源，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应
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
【解析】选A。矿物的储量有限，而且是不可再生资源，因此应合理、有计划地开采矿物，所以A的叙述不正确，其他各项的叙述都是正确的。
7.将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6 g，则反应生成铁的质量为（ ）
A.2.4 g B.5.6 g C.8.4 g D.9.6 g
【解析】选B。固体减少的质量是12 g-9.6 g=2.4 g
3CO+Fe2O32Fe+3CO2 固体减少的质量
160 112 48
x 2.4 g
=
解得x=5.6 g
所以反应生成铁的质量为5.6 g。
二、非选择题（本题包括2小题，共22分）
8.（10分）炼铁厂以赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：
焦炭二氧化碳一氧化碳生铁
请回答相关问题：
（1）生铁属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）炼铁厂用来炼铁的主要设备是________。
（3）反应过程①②③中，属于化合反应的有________。
（4）原料中焦炭的作用有________；________。
【解析】（1）生铁是铁的合金，属混合物；（2）炼铁厂用来炼铁的主要设备是高炉；（3）①焦炭为单质碳，在高温条件下与空气中的氧气反应生成二氧化碳；②二氧化碳在高温条件下，与焦炭继续发生化合反应生成具有还原性的气体一氧化碳；③一氧化碳在高温条件下，还原赤铁矿石中的氧化铁，生成铁和二氧化碳，属于化合反应的有①②；（4）原料中焦炭的作用为制造还原剂CO和维持炉温。
答案：（1）混合物 （2）高炉 （3）①②
（4）制造还原剂CO 维持炉温
【易错提醒】工业炼铁与实验室“炼铁”的比较
1.还原剂不同。工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，焦炭和空气发生一系列化学反应，得到一氧化碳，同时放出大量的热，为反应提供高温条件，而实验室“炼铁”采用直接通入还原剂一氧化碳气体的方法。
2.设备不同。工业炼铁使用高炉，可实现连续投料、连续生产，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管，用酒精喷灯来实现“高温”条件。
3.产物不同。工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室“炼铁”能得到较纯净的铁。
9.（12分）某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示。
（1）若先给氧化铁加热，再通一氧化碳可能产生的后果是__________________。
（2）写出A中发生反应的化学方程式____________________________________。
（3）根据B装置中产生的现象可判断反应是否开始，则B试剂是__________。
（4）C装置的作用___________________________________________________。
（5）C装置收集的方法叫_______________，收集到C瓶中的气体应如何处理？
_________________________________________________。
【解析】由于CO是可燃性气体，如果混入空气，点燃时可能引起爆炸，所以该实验加热前，必须先通CO气体，将玻璃管内的空气排净；CO还原Fe2O3得到CO2，所以用澄清石灰水可检验反应是否进行；由于CO有毒，排入空气会引起污染，所以需回收处理。
答案：（1）发生爆炸
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（3）澄清的石灰水
（4）收集未反应的CO，防止其污染空气
（5）排水集气法 留作CO性质实验用，即回收利用
课件35张PPT。课题3 金属资源的利用和保护1.知道一些常见的金属(铁等)矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法
2.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的办法
3.知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银新 知 导 学赤铁矿（主要成分是Fe2O3)黄铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿1.金属资源的存在：______________。
2.金属元素在地壳中的含量：排在前两位的是______、_____。
3.自然界中金属的存在形式：_____、_______。
4.以化合物形式存在的金属具体表现为：____。
5.我国矿物种类和储量情况：______________。铝铁地壳和海洋单质化合物矿石齐全、丰富 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。上海宝山钢铁公司炼铁高炉 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。一氧化碳与氧化铁的反应一、铁的冶炼实验原理实验步骤实验现象实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）一氧化碳还原氧化铁实验
实验原理：实验操作： 1.按上图组装仪器，并检查气密性
2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上3.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 4.当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。 将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O ；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。红棕色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。实验现象：问题讨论：
1.如何验证反应中生成了什么物质？把尾气烧掉，防止污染空气。 2.装置中右边的酒精灯起什么作用？3.石灰水的作用有哪些？ 澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于处理尾气。 1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。 ? 2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。注意事项：实验改进： ?? 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方
便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
2.设备：高炉
3.反应原理：
C＋O2 CO2
CO2＋C 2CO
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
CaCO3 CaO＋CO2 ↑
CaO＋SiO2 CaSiO3 工业炼铁 实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，如何进行计算？例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨？如何防止生锈？二、金属资源保护铁的生锈过程铁生锈的实质：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
铁锈的主要成分为：氧化铁
铁制品锈蚀的条件:
铁制品与氧气（或空气）、水蒸气同时接触研究性学习:铁的生锈过程钢铁防锈金属的防护(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水联想：你通常采用哪些措施防止自行车生锈？
具体防锈方法:
a.“穿外衣”——加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜）
b.“打强心针”——在铁中加入其他金属改变其内部结构（如：制成不锈钢）
c.保持铁制品洁净干燥。怎样保护金属资源呢?
1.防止金属的腐蚀
2.废旧金属的回收与利用
3.有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿
4.其他途径：寻找金属的代用品 【典例1】钢铁是使用最多的金属材料，但每年因锈蚀而损失的数量巨大，如何防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。以下有关金属腐蚀的叙述错误的是 （ ）
A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
B.钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差
D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀C知识点一、金属的锈蚀经 典 例 题知识点二、炼铁B【典例2】
（1）磁铁矿的主要成分是： （填化学式）；
（2）写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：
；
（3）高炉炼铁得到的主要产品是 （填序号）。
A．纯铁 B．生铁 C．钢Fe3O41.铁钉在下列哪些情况下容易生锈（ ）
A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中
C.部分浸入食盐水中 D.浸没于植物油中
2. 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Fe3O4BCB 3.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液
面使高度一致，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．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀B4.下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸 ②废电池 ③废弃橡胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧铁锅、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有：
＿＿＿＿＿＿＿＿。
回收利用与保护金属资源相关联的是＿＿＿＿。①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥5. 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。
一氧化碳和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 。将铁制品与空气和水隔绝（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ad1.金属资源的存在形式：单质、化合物
2.工业炼铁的主要化学反应原理是：
3.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。
4.金属资源的保护：防腐、回收、合理并有计划地开采、寻找金属的代用品。课 堂 小 结知识给人重量，成就给人光彩，大多数人只看到了光彩，而不去称重量。
