九年级化学下册一课一测8金属和金属材料83金属资源的利用和保护试题新版新人教版9.docx
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九年级化学下册一课一测8金属和金属材料83金属资源的利用和保护试题新版新人教版9
8金属和金属材料
知识图谱
状态：
常温下是固体（Hg除外）
色泽：
有金属光泽
物性
导电性：
良好
导热性：
良好
延展性：
良好
密度：
较大
熔点：
较高
纯金属
与O2反应（如Mg、Al、Fe能在氧气中燃烧）
与酸反应（条件：
活泼金属）
化性
①置换反应：
A+BC===B+AC
②金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属材料
与盐溶液反应（条件：
强者才能置换弱者）
如：
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
用途：
（与性质联系）
1、定义：
在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可制得具有金属特征的合金。
合金
生铁：
2%—4.3%
钢：
0.03%—2%
3、其它合金：
赤铁矿（Fe2O3）
4、性能：
比纯金属优越
磁铁矿（Fe3O4）
原料:
铁矿石
高温
CO
铁的冶炼：
（CO还原）
化学方程式：
3CO+Fe2O3======2Fe+3CO2
注意事项
金属的利用和保护
①CO——早出晚归；酒精灯——迟到早退
②最后放一盏酒精灯的作用——除尾气中的CO，防止使人中毒和污染大气
有关不纯物质的计算
铁的腐蚀和防护
生锈条件：
同时与O2和H2O接触
铁锈化学式：
Fe2O3·xH2O
铁的保护措施：
金属资源保护措施：
（4个）
金属回收的好处（2个）
1.常见矿石名称与其主要成分：
常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。
2.工业炼铁
（1）原料：
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
（2）原理：
C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（3）设备——高炉
（4）产品——生铁（铁合金、混合物）
备注：
①高炉中冶炼得到的物质不是纯铁，是铁的合金——生铁。
此炼铁反应不属于置换反应。
②工业炼铁的原料中含有焦炭，但是从铁矿石中还原出铁的是CO。
3.实验室炼铁
（1）原理：
（2）步骤：
①查气密性；②装样品；③通CO；④加热Fe2O3；⑤停止加热；⑥停通CO。
（3）现象：
①红色粉末变黑；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时产生蓝色火焰。
（4）注意：
①先通CO的目的：
排出玻璃管内的空气，防止CO与空气混合发生爆炸；②实验完后继续通CO的目的：
防止生成的铁在高温下又被氧化；③尾气处理：
多余CO燃烧掉，防止CO污染空气。
①稀盐酸 ②大理石 ③饱和的碳酸氢钠溶液 ④浓硫酸 ⑤木炭 ⑥氧化铁 ⑦澄清石灰水
记忆技巧：
一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退。
备注：
①检验一氧化碳纯度的目的：
防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
②一氧化碳“早出”，酒精喷灯“迟到”的目的：
排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
③一氧化碳“晚归”，酒精喷灯“早退”的目的：
防止灼热的铁重新被空气中的氧气氧化。
④因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。
（处理方法：
可以在导管末端加一个酒精灯将其点燃；也可用一个气球收集起来再处理）
⑤澄清石灰水的作用：
证明反应生成二氧化碳。
4.金属除杂相关计算
（1）混合物中某物质的质量分数（纯度）＝＝1－杂质的质量分数
（2）该物质的质量＝不纯物质的总质量×该物质的质量分数（纯度）
（3）不纯物质的总质量＝
5.防锈的方法：
（1）保持铁制品表面的洁净与干燥。
（2）表面涂油、刷漆或表面镀上其他耐腐蚀的金属。
（3）通过化学反应使表面形成致密的氧化膜。
（4）制成合金如不锈钢。
6.保护金属资源的途径有：
（1）从资源的采掘和开发方面：
①有计划、合理地开采矿物；
②回收利用废旧金属；
③寻找金属的代用品。
（2）从保护金属材料和制品方面：
防止金属的腐蚀。
备注：
①铁燃烧与铁生锈的实质相同，发生的都是氧化反应。
但也有区别：
铁燃烧是剧烈的氧化反应，条件是铁丝在氧气（并非空气）中燃烧，其产物是Fe3O4，呈黑色；而铁生锈则属于缓慢氧化，条件是铁与氧气、水同时接触，其产物是铁锈，主要成分是Fe2O3·xH2O，呈红褐色。
②许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。
铜在潮湿的空气中也能生“锈”，“铜锈”即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果。
金属铝也易生锈，“铝锈”是一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在金属铝的表面，能防止内部的铝继续与氧气反应。
【例1】从效益和环保的角度分析,下列铁矿石中最不适宜炼铁的是（ ）
A.赤铁矿石（Fe2O3）B.磁铁矿石（Fe3O4）
C.黄铁矿石（FeS2）D.褐铁矿石（Fe2O3·xH2O）
【答案】C
【解析】从效益的角度看,黄铁矿中铁元素的含量较低;从环保的角度看,黄铁矿中含有硫元素,冶炼时会产生二氧化硫气体导致空气污染,故选项C符合题意.
【总结】分析矿石是否有利于冶炼金属，可以从效益、环保两方面考虑。
效益与矿石中金属的含量有关；环保与冶炼时是否产生害气体有关。
【例2】工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程,炼铁高炉中发生的主要反应有（ ）
①C+O2CO2
②Fe2O3+3H22Fe+3H2O
③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
④2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
⑤CO2+C2CO
A.②③⑤B.①③⑤C.①④⑤D.②③
【答案】B
【总结】把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下焦炭与过量的空气生成CO2，①C＋O2CO2。
同时放出大量热供给炼铁使用，在高温条件下，二氧化碳与过量焦炭反应生成CO，CO2＋C2CO。
一氧化碳与赤铁矿（主要成分是Fe2O3）反应生成铁。
③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
【例3】某赤铁矿样品中含Fe2O3的质量分数为80%,则赤铁矿样品中铁的质量分数为（ ）
A.80%B.56%C.20%D.无法确定
【答案】B
【总结】
（1）纯净物的质量=混合物总质量×纯净物的质量分数（纯度）。
（2）纯净物的质量分数（纯度）
=（纯净物质量÷混合物总质量）×100%
=1－杂质的质量分数。
（3）反应物或生成物中有杂质的计算分两步进行：
第一步：
把不纯物质的质量换算成纯净物的质量；
第二步：
代入化学方程式进行计算。
【例4】下列家庭小实验中,铁钉被腐蚀速度最慢的是（ ）
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】铁的锈蚀实际上是铁和氧气、水发生的一系列复杂的化学变化,当铁既不接触氧气又不接触水时锈蚀速度最慢.故正确答案选B.
【总结】
（1）铁的锈蚀实际上是铁和氧气、水发生的一系列复杂的化学变化，当铁既不接触氧气又不接触水时锈蚀速度最慢。
（2）防止铁生锈的方法是避免铁与氧气、水同时接触。
【例5】在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一.下列自行车的防锈措施中,不属于覆盖保护膜的是（ ）
A.擦拭保持洁净与干燥B.链条上油
C.轮圈镀铬D.车架喷漆
【答案】A
【总结】防止铁生锈的措施大致分为三类：
保持铁制品表面洁净干燥；加保护膜从而阻止铁与氧气和水的接触；改变金属结构如制成合金。
一、选择题：
1.一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当丰富，经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）和黄铁矿（主要成分是FeS2）。
测得四种铁矿中杂质含量相同。
则四种铁矿中具有开采价值的最优选择是（）
A.磁铁矿B.赤铁矿C.菱铁矿D.硫铁矿
2.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（）
①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳
②高炉中焦炭的作用是供热
③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：
④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
3.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（）
A．喷漆B．镀一层耐腐蚀的金属
C．制成不锈钢D．存放在潮湿的空气中
4.通常铝制品耐腐蚀的原因是（）
A．铝的化学性质不活泼B．铝是银白色固体
C．铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜D．铝的密度较小
5.向a、b两支具支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，分别塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面等高），如图所示．放置一段时间后，下列叙述中，不正确的是（ ）
A．两支试管中铁片均被锈蚀
B．植物油的作用是隔绝氧气和水
C．铁生锈的条件是与氧气和水同时接触
D．U型玻璃管两端的液面变为左低右高
6.在①铁矿石、②焦炭、③一氧化碳、④石灰石等物质中，属于炼铁主要原料的是（）
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
7.右图所示的还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
下列说法不正确的是（）
A．应增加尾气处理装置
B．澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
C．反应后，玻璃管中固体能被磁铁吸引，不能证明一定是铁
D．反应后，玻璃管中固体质量减少，证明一定有铁生成
8.实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法错误的是（）
A．玻璃管中发生的反应属于置换反应
B．该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性
C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊
D．实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热
9.下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（）
A．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
B．主要设备为电炉
C．主要原理为：
3CO+Fe2O33CO2+2Fe
D．主要产物为生铁
二、非选择题：
1.用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
2.某炼铁厂每天生产1000t含Fe96%的生铁理论上需消耗含Fe2O370%的赤铁矿石多少吨？
3.人类对金属的开发和利用是循序渐进的。
（1）青铜器是人类较早使用的金属制品，人们主要采用“湿法冶金”。
如将铁浸入硫酸铜溶液中，化学方程式为____________________________。
（2）随着技术的不断进步，人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。
例如，高炉炼铁所涉及的物质转化过程如下：
其中，物质A为______________（填化学式），A与赤铁矿中的氧化铁反应的化学方程式为
____________________________。
（3）每年因为腐蚀（如铁生锈）而报废的金属相当于年产量的20%~40%，人们采用多种方法防止金属腐蚀。
例如，将清洗后的铁锅擦干后存放可以防止铁锅生锈，其原因是______________
（4）铝的金属活动性比铁______________（填“强”或“弱”），但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，其原因是______________________（用必要的文字和化学方程式说明）。
一、选择题：
1.
2.
【答案】D
【解析】焦炭在炼铁过程中的主要作用是转化为一氧化碳，然后再还原铁矿石。
故焦炭可提供热量和得到还原剂一氧化碳。
3.
【答案】D
【解析】铁在潮湿的空气中易生锈，因此防止铁生锈可以隔绝氧气，也可隔绝水。
A、喷漆能使铁制品与水和氧气隔绝，能够防止生锈，故A不符合题意；
B、镀一层耐腐蚀的金属能使铁制品与水
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