7.3金属的冶炼与防护同步练习（含解析） 北京版（2024）化学九年级下册

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7.3金属的冶炼与防护
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A．磁铁矿— B．赤铜矿—
C．赤铁矿— D．黄铁矿—
2．地铁的制造需要大量使用金属材料。下列有关金属的说法中正确的是
A．常温下所有金属都是固体
B．铜常用作导线，是因为铜有良好的导电性
C．所有金属元素在自然界中都是以化合物的形式存在
D．地壳中含量最高的金属元素是铁元素
3．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．Fe2O3呈红棕色，可以用来冶炼金属铁
B．氮气难溶于水，可用于制造硝酸和氮肥等
C．氩气的化学性质不活泼，可用作焊接金属时的保护气
D．CO2能使澄清石灰水变浑浊，可制成干冰用于人工降雨
4．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是
A．水龙头表面镀铬
B．在铁制品表面涂油漆
C．将使用后的菜刀用布擦干
D．用“钢丝球”打磨铝锅表面
5．能反映相关实验过程中量的变化的图象是
A．图A：用一氧化碳还原氧化铁
B．图B：等质量镁、锌分别和足量等浓度的盐酸反应
C．图C：等质量的镁和氧气反应
D．图D：等质量、等质量分数的双氧水完全分解
某兴趣小组分组对教材实验“铁钉生锈条件”以及课外实验“铁制品生锈影响因素”进行探究，装置气密性良好，测得实验数据如下，利用传感器对测得实验中装置内氧气体积分数变化如图。据此完成下面小题。
实验 铁粉的质量/g 炭粉的质量/g 水/滴 食盐的质量/g 稀醋酸/滴 生锈现象
a 5.0 0.1 0 0 0 没有
b 5.0 0.1 10 0 0 少量
c 5.0 0.1 10 1.0 0 明显
d 5.0 0.1 10 m 5 大量
6．在探究“铁钉生锈的条件”中，下列与该实验无关的图标是
A． B． C． D．
7．下列关于“铁制品生锈影响因素”探究实验中，说法错误的是
A．对比实验c、d，可知稀醋酸能加快铁制品生锈，则m的数值为1.0
B．对比实验a、b，可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果
C．开始至300s内，对比实验b、d中氧气体积分数的变化，可知食盐能加快铁的生锈速率
D．在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下，会加快铁的生锈
8．下列主要成分是的铁矿石是
A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．赤铜矿 D．铝土矿
9．学习了金属活动性后，小林同学以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是
A．小林同学选择的原点丙是H
B．在自然界中丁主要以单质形式存在
C．将甲加入稀硫酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
D．要验证Zn与乙的活动性强弱，可将打磨过的乙加入溶液中
10．某同学用如图所示的装置探究铁钉生锈的条件，关于该实验分析错误的是
A．a、b装置对比说明铁生锈需要与氧气、水接触
B．干燥剂可以用CaCl2
C．植物油的作用是隔绝水
D．一段时间后，装置中的红墨水左高右低
11．对于H2、CO还原氧化铜的实验，下列说法错误的是
A．实验均需加热 B．实验均需对尾气进行处理
C．实验均有紫红色固体生成 D．和CO均体现出还原性
二、非选择题
12．生铁和钢是碳含量不同的铁合金，是 （填“合成”或“金属”）材料。工业上，冶炼生铁的原理是一氧化碳与赤铁矿石反应，利用了一氧化碳化学性质的还原性，反应的方程式为 。得到生铁很容易生锈，铁生锈实际上是铁与 发生化学反应的过程．为了使生铁不生锈通常在铁制品的表面采取的措施是 。
13．暑假快乐而充实，很多同学都出去了游玩，出行时选择了不同的交通工具，请利用所学回答下问题：
(1)有些同学出游乘坐高铁，感到其既快又舒适。其在行驶过程中能量转化为 ，这样减少了 、 等污染物的排放(写两种)。铺设高铁的轨道是合金材料中的 ，其具有的主要性能是 (A、B、C中选填)。
A．抗腐蚀性好 B．密度小、熔点高 C．韧性好、硬度大
(2)有些同学是和家长自驾游，开着自家燃油汽车，既方便又快捷。汽车表面喷漆的目的是 、美观、延长使用寿命。
14．氧化铁和一氧化碳在高温条件下发生反应。反应的化学方程式为： 。
15．铁易锈蚀，且铁锈对铁制品无保护作用，所以古代铁制品保存至今的很少( )
16．金属在生产生活中应用广泛。
(1)写一条生活中常用的金属防锈措施 。
(2)食品包装中常用铁粉作“双吸剂”，“双吸”是指铁粉吸收食品包装中的 (填化学式)，有防止食品变质等作用。
(3)将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后，对剩余固体成分的判断正确的是_____(填字母)。
A．肯定有银 B．肯定有铜 C．可能有铁 D．可能有铁和银
17．请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件：
实验设计：
(1)实验现象：一周后，试管 中的铁钉会生锈。
(2)实验分析：
①A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是 。A中加入的蒸馏水要先煮沸，并迅速冷却，其目的是 。
②对比B、C中的现象可获得的结论是 。由实验 (填字母，下同)和 对比可得到铁生锈需与氧气接触的结论。
(3)实验结论：铁生锈的条件是 。
18．人类社会发展离不开金属资源的开发和利用。
(1)金属的性质与应用
①铜是人类最早利用的金属之一，生活中的铜质火锅，主要利用了铜具有良好的 性。
②铝的化学性质很活泼，却常被镀在铁制品表面用来防腐，铝具有防腐作用的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)金属的冶炼
矿石颜料之一赭石(主要成分为Fe2O3 )属赤铁矿，赤铁矿 (选填“是”或“不是”)金属材料。赤铁矿可用于冶炼铁，赤铁矿的主要成分与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
(3)金属资源保护
①金属资源储量有限且不能再生，可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用，这样做的意义是 。
②铜银合金有着广泛的用途，学习小组想回收某铜银合金中的银，他们称取9.6 g 该铜银合金，研成粉末后逐步加入一定量的硝酸银溶液。若反应过程中生成银的质量随时间变化关系如表所示：
实验时间记录/分 1 2 3 4 5 6
加入硝酸银溶液的质量/g 10 20 30 40 50 60
反应中生成银的质量/g 2.8 5.6 8.4 m 10.8 10.8
ⅰ.表中m 的值为 ，发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.通过上述实验，可计算出该铜银合金中铜与银的质量比为 。
19．金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代将生铁炼成熟铁(钢)的过程，原理是降低生铁中的 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程，写出反应2的化学方程式 。
(3)图二中进料口加入了一定质量纯度为80%的赤铁矿(所含杂质不发生化学反应也不含有铁元素)，冶炼过程中损失率为4%，若A口流出含杂质4%的生铁140t，则加入赤铁矿的质量为 t。
(4)炼铁厂、化工厂等都本着回收利用能源，废液、废气回收的原则。某化工厂为回收废旧金属，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，滤渣中可能含有 (填化学式，下同)，滤液中的溶质是 。
20．竖炉冶铁工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)将赤铁矿石粉碎后加入还原反应室的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式分别为和 。
(3)下列说法正确的是______（填字母）。
A．还原反应室中发生的反应都是置换反应
B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气和
C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量
D．赤铁矿石经过还原反应室反应后产生的高温尾气对环境有害
(4)100t含80％的赤铁矿石理论上可以炼出含铁96％的生铁质量是多少？（写出计算过程，结果保留到0.1）
《7.3金属的冶炼与防护》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C D D D C A C A
题号 11
答案 B
1．A
【详解】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其化学式为，故选项矿石与其主要成分对应不一致；
B、赤铜矿的主要成分是氧化亚铜，其化学式为，故选项矿石与其主要成分对应一致；
C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为，故选项矿石与其主要成分对应一致；
D、黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁，其化学式为，故选项矿石与其主要成分对应一致。
故选A。
2．B
【详解】A、常温下大多数金属是固体，但汞是液体，故选项说法不正确；
B、铜常用作导线，是因为铜有良好的导电性，故选项说法正确；
C、不是所有金属元素在自然界中都是以化合物的形式存在，如金、银以单质形式存在，故选项说法不正确；
D、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，故选项说法不正确。
故选B。
3．C
【详解】A、Fe2O3中含有铁元素，可以用来冶炼金属铁，与Fe2O3呈红棕色无关，故选项对应关系不正确；
B、氮气中含有氮元素，可用于制造硝酸和氮肥等，与氮气难溶于水无关，故选项对应关系不正确；
C、氩气的化学性质不活泼，一般不与其它物质反应，可用作焊接金属时的保护气，故选项对应关系正确；
D、二氧化碳的固体是干冰，干冰升华时吸热，使周围的温度降低，可用于人工降雨，与CO2能使澄清石灰水变浑浊无关，故选项对应关系不正确。
故选C。
4．D
【详解】A、水龙头表面镀铬，铬的化学性质相对稳定，镀铬可隔绝氧气和水，能有效防止生锈，做法恰当；
B、在铁制品表面涂油漆，能将铁与氧气和水隔绝，防止铁生锈，做法恰当；
C、将使用后的菜刀用布擦干，可减少菜刀表面的水分，因为铁生锈需要水参与，这样能防止菜刀生锈，做法恰当；
D、铝锅表面有一层致密的氧化铝保护膜，用 “钢丝球” 打磨铝锅表面，会破坏这层保护膜，使铝更容易被氧化生锈，做法不恰当。
故选D。
5．D
【详解】A、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，则反应过程中固体质量逐渐减少，直至一氧化碳与氧化铁完全反应不再变化，图像错误，不符合题意；
B、等质量镁、锌分别和足量等浓度的盐酸反应，由于镁比锌活泼，所以镁与盐酸的反应速率比锌与盐酸的反应速率快，根据化学方程式、，则等质量的镁、锌与足量盐酸反应生成氢气的质量镁>锌，图像错误，不符合题意；
C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为，镁、氧气的质量比为，则等质量的镁和氧气反应，反应过程中镁减少的质量比氧气减少的质量多，最终金属镁完全反应，氧气有剩余，图像错误，不符合题意；
D、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的量，等质量、等质量分数的双氧水完全分解，加的反应速率快，至完全反应所需时间短，但最终生成氧气的质量相等，图像正确，符合题意。
故选：D。
6．D 7．C
【解析】6．A、实验中需要注意保护眼睛，需要佩戴护目镜，会涉及该图标，A不正确。
B、实验结束后要洗手，会涉及该图标，B不正确。
C、实验过程中会接触坚硬的金属，会涉及该图标，C不正确。
D、实验过程中没有加热，不会涉及该图标，D正确。
故选D。
7． A、对比实验c、d，要探究稀醋酸能加快铁制品生锈，需保证其他条件相同，所以m的数值为1.0，A正确。
B、 对比实验a、b，滴入水生锈，不滴入水不生锈，说明铁生锈需要水。同时观察图像，b氧气含量减少，可说明生锈过程消耗氧气，所以可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，B正确。
C、 开始至300s内，对比实验b、d中氧气体积分数的变化，d中氧气体积分数减小更快，可知稀醋酸能加快铁的生锈速率，C错误。
D、实验c、d与b对比可以看出，在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下，会加快铁的生锈，D正确。
故选C。
8．A
【详解】A、赤铁矿的主要成分是；
B、磁铁矿的主要成分是；
C、赤铜矿的主要成分是；
D、铝土矿的主要成分是。
故选A。
9．C
【详解】A、在金属活动性顺序中，通常以氢（H）为分界点，将金属分为氢前金属和氢后金属，位于氢前一位的金属是铅（Pb），所以小林同学选择的原点丙是H，该项说法正确；
B、根据金属活动性顺序K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，丁为金，化学性质不活泼，在自然界中主要以单质形式存在，该项说法正确；
C、在金属活动性顺序中，镁（Mg）和锌（Zn）之间的金属甲是铝（Al），铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，有气泡产生，溶液仍为无色，该项说法错误；
D、验证金属活动性强弱，可将打磨过的乙加入溶液中，根据是否发生反应，可以判断 Zn 与乙的活动性强弱，该项说法正确；
故选：C。
10．A
【详解】A、a试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，b试管中的铁钉只能与干燥的空气接触。一段时间后，a试管中的铁钉生锈，b试管中的铁钉没有生锈，对比说明铁生锈需要与水接触，不能说明铁生锈需要与氧气接触，故选项说法错误。
B、氯化钙具有吸水性，干燥剂可以用CaCl2，故选项说法正确。
C、植物油不溶于水浮于水面，作用是隔绝水，故选项说法正确。
D、随着反应的进行，a试管中氧气被逐渐消耗，试管中压强减小，一段时间后，装置中的红墨水左高右低，故选项说法正确。
故选：A。
11．B
【详解】A、氢气、一氧化碳还原氧化铜的实验都需要加热反应，故选项说法正确；
B、由于一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，所以一氧化碳还原氧化铜的实验中需要尾气处理装置；氢气没有毒性，也没有有毒气体生成，不需尾气处理，故选项说法不正确；
C、氢气、一氧化碳还原氧化铜都有紫红色的固体（铜）生成，故选项说法正确；
D、氢气和一氧化碳均能夺取氧化铜中的氧元素，体现了两者的还原性，故选项说法正确。
故选B。
12． 金属 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 氧气、水/O2、H2O 刷漆/涂油（合理即可）
【详解】金属材料包括纯金属以及它们的合金。生铁和钢是碳含量不同的铁合金，合金属于金属材料。
一氧化碳与赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水（或O2、H2O）发生化学反应的过程。
为了使生铁不生锈通常在铁制品的表面采取的措施是刷漆（或涂油等）。通过在铁制品表面覆盖一层保护膜，隔绝氧气和水，从而防止铁生锈。
13．(1) 电能→机械能 CO 烟尘 锰钢 C
(2)防锈
【详解】（1）高铁在行驶过程中将电能转化成了机械能（或动能）；减少了化石燃料燃烧产生的一氧化碳、氮的氧化物和烟尘等污染物的排放；
铺设高铁的轨道是金属材料锰钢，其具有的主要性能有韧性好、硬度大，故选C；
（2）汽车表面喷漆能隔绝氧气和水，从而起到防锈的目的。故填：防锈。
14．
【解析】略
15．正确
【详解】铁和氧气和水接触，容易生锈，铁锈对铁制品无保护，容易使铁制品损坏，如兵器、生活用品等，因此古代铁制品保存至今很少。
故填：正确。
16．(1)喷漆、涂油、电镀等
(2)O2、H2O
(3)AC
【详解】（1）铁锈蚀实际上是铁跟空气中的水和氧气共同作用的结果；在其表面喷漆、涂油、电镀等，这些方法都能阻止铁与氧气、水接触，防止发生锈蚀；
（2）食品包装中常用铁粉作“双吸剂”，“双吸”是指铁粉吸收食品包装中的O2、H2O，有防止食品变质等作用；
（3）根据金属活动性顺序Fe＞H＞Cu＞Ag，将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，铁首先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁反应完之后，铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应结束后，剩余固体中肯定有银，可能有铜，可能有铁，不可能是铁和银（因为肯定有银）；故选：AC。
17．(1)C
(2) 隔绝氧气 除去水中氧气 说明铁生锈需要水 A C
(3)铁与氧气和水同时接触
【详解】（1）一周后，试管C中的铁钉会生锈。因为 C 中同时具备铁生锈的两个条件：水和氧气；A中只与水接触，B 中只与氧气接触，都缺少一个条件，不容易生锈；
（2）①A中植物油能使铁钉与氧气隔绝，装置中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是隔绝氧气；A中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，水中气体的溶解度随温度升高而减小，其目的是除掉水中的氧气；
②在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在B实验中铁只与氧气接触不生锈，B、C实验对比说明铁生锈需要水；在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在A实验中铁只与水接触不生锈，A、C实验对比说明铁生锈需要氧气；
（3）实验结论是铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
18．(1)
导热
(2)
不是
(3)
节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境
10.8
1:2
【详解】（1）①生活中的铜质火锅，主要利用了铜具有良好的导热性；
②铝具有防腐作用，是因为铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：；
（2）金属材料包括纯金属和合金，赤铁矿是一种铁矿石，不是金属材料；
赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）①金属资源储量有限且不能再生，可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用，这样做可以节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境；
②ⅰ、由表中数据可知，加入10g硝酸银溶液，生成银的质量为2.8g，加入硝酸银溶液的总质量为20g时，生成银的总质量为5.6g，说明每加入10g硝酸银溶液，生成2.8g银，加入硝酸银溶液的总质量为50g时，反应生成银的质量为10.8g，说明加入硝酸银溶液的总质量为40g时，铜已经完全反应，硝酸银过量，则m的值为10.8；
铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；
ⅱ、解：设该铜银合金中铜的质量为x
x=3.2g
则该铜银合金中银的质量为：9.6g-3.2g=6.4g，则该铜银合金中铜与银的质量比为：3.2g：6.4g=1:2。
答：该铜银合金中铜与银的质量比为1：2。
19．(1)含碳量
(2)
(3)250
(4) Zn Zn(NO3)2
【详解】（1）生铁含碳量为2% 4.3%，钢的含碳量为0.03% 2% ，将生铁炼成熟铁（钢）的原理是降低生铁中的含碳量；
（2）炼铁高炉中，反应1为碳与氧气高温生成二氧化碳，反应2为二氧化碳与碳高温生成一氧化碳，反应3为一氧化碳高温还原铁的氧化物生成铁和二氧化碳，故反应2的化学方程式为：；
（3）解：设加入赤铁矿的质量为x
（4）金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入锌粉，锌先与AgNO3反应，生成Zn(NO3)2溶液和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2溶液和铜。得到无色滤液，说明Cu(NO3)2完全反应，滤渣中一定有Ag、Cu，可能有过量的Zn；滤液中的溶质只有Zn(NO3)2。
20．(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分
(2)
(3)CD
(4)
100t赤铁矿石中的质量为
中含铁元素的质量为
理论上炼出含铁96%的生铁质量为
/解：设炼出生铁的质量为x。
解得x≈58.3t
答：可以炼出含铁96％的生铁质量是58.3t。
【详解】（1）将赤铁矿石粉碎，能增加反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
（2）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（3）A、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另两一种单质和另一种化合物的反应，一氧化碳和氧化铁均为化合物，不属于置换反应，该选项说法不正确；
B、还原反应室中产生高温尾气，而催化反应室中，高温尾气为反应物，则高温尾气可循环使用，但甲烷不能循环使用，该选项说法不正确；
C、燃烧放出大量的热，则燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量，该选项说法正确；
D、高温尾气中可能含有未反应的一氧化碳（有毒）和二氧化碳（温室气体），若未经处理直接排放，对环境有害，该选项说法正确 。
故选CD。
（4）见答案。
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