第八单元 课题3 金属资源的利用和保护人教版九年级化学下册巩固练习.docx
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第八单元课题3金属资源的利用和保护人教版九年级化学下册巩固练习
课题3金属资源的利用和保护
一、单选题
1．下列关于能源、资源的叙述不正确的是（ ）
A．在生活生产中，人们经常利用的能源有化石能源、水能等
B．可燃冰将成为未来新能源，但目前在开采技术上还存在困难
C．地球表面约有71%被陆地覆盖
D．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%
2．木炭还原氧化铁和一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两个实验中都可观察到黑色固体变红
B．木炭、一氧化碳与氧化铁的反应都属于置换反应
C．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生了改变
D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸
3．下列说法中，正确的是（ ）
A．用水灭火时降低了可燃物的着火点
B．生铁和钢含碳量不同导致其性能不同
C．NH4Cl、HNO3、NaNO3都能给植物补充氮元素
D．防止铁制品生锈都可采用表面涂漆的方法
4．下列情况常常会使铁制品锈迹斑斑的是（ ）
A．表面涂油B．任其风吹雨淋C．表面喷漆D．表面保持干燥
5．在日常生活中，下列做法正确的是（ ）
A．汽油能溶解油污，可以用来除去餐具上的油污
B．用钢刷擦洗铝制品表面，使其变得光亮如初
C．硝酸铵溶于水制得的冰袋可用于给高烧病人降温
D．被雨水淋湿的自行车立即用带油的抹布擦洗
6．“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量金属材料。
下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．黄铜片比铜片硬度小B．合金中一定不含有非金属
C．生锈的钢铁制品没有回收价值D．多数合金的熔点低于组成它的成分金属
二、填空题
7．社会发展让人们的出行更加方便，汽车逐渐走进寻常百姓家。
请根据要求回答有关问题：
（1）图中所示的汽车的部件中，主要由有机合成材料制成的是______（答出一种即可）。
（2）汽车表面的烤漆能防止钢架车体生锈，塑料保险杠原理是______。
（3）工业上用CO还原氧化铁炼铁，化学方程式是______。
8．铁是人类较早使用的金属之一，铁和其合金是目前使用最广泛的金属材料。
请你结合相关知识，回答下列问题。
（1）人体缺铁容易患贫血，这里的“铁”是指______（填“分子”、“原子”、“离子”、“元素”）。
（2）工业上炼铁的主要是反应原理是：
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2，该反应中一氧化碳（CO）会夺取氧化铁（Fe2O3）中的氧，这说明一氧化碳具有______性。
（3）凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应，其中所含元素化合价升高的物质为还原剂，发生氧化反应；所含元素化合价降低的物质为氧化剂，发生还原反应，下列化学反应中，发生了氧化还原反应的是______，该反应中的氧化剂是______。
A．H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
B．2H2S+SO2═3S↓+2H2O
C．CaCO3=CaO+CO2↑
D．CaO+H2O═Ca（OH）2
9．2019年11月25日，京港高铁南昌至赣州段进入运行试验阶段，昌赣高铁12月底前开通。
请回答下列问题：
（1）铁路建设过程中使用了大量的钢，钢属于______（选填“金属材料”或“非金属材料”），钢是______（选填“单质”“化合物”或“混合物”），钢与纯铁相比，钢的优点是______（写一点即可）。
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材，焊接时通常要在通入氩气的环境中进行，通入氩气进行焊接的目的是______。
（3）铁路建设过程中使用了大量的钢铁，工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁，反应的化学方程式为______。
10．分析厨房里的铝锅和铁锅发现：
①金属铝虽是活泼金属，但铝锅耐腐蚀，原因是______；
②铁锅生锈后如果没有及时处理，锈蚀的会越来越严重，原因是铁锈具疏松多孔的结构，让里层的铁继续与______反应，直至铁完全锈蚀。
11．生产、生活中处处有化学，防盗门采用______的方法防锈；铁生锈的条件是______。
12．
金属在生产、生活中应用广泛。
（1）下列矿石可以用来炼制金属铝的是______（填字母序号）。
（2）工业上用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）和一氧化碳炼铁，该反应的化学方程式是______。
三、简答题
13．钢铁在生产、生活中有广泛的用途。
（1）请你列举自行车链条的防锈措施______。
（2）铁制品保存不当会生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，用盐酸可以除去铁锈，写出盐酸除铁锈的化学方程式______。
（3）金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什么合理的建议（答一点即可）？
14．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志（如图1所示）。
（1）金银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都______。
（2）在生产实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更有优势”，其原因是什么？
______。
②铝具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝与空气中氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，请写出该氧化膜的化学式：
______。
（3）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。
钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其______（填字母序号）。
A．可塑性
B．机械性能好
C．抗腐蚀性能好
（4）利用“活泼金属”可以制取H2，H2可用作汽车能源。
若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素
有______（填字母序号可多选）。
A．金属原料的成本
B．生产过程中的能耗和污染
C．金属的回收利用
（5）探究铁生锈的条件如图2所示，此实验还必须补充一个实验：
增加一支试管，向其中加入铁钉并充满______，补充后可以得出结论是铁锈蚀的过程实际是铁与空气中的______（写出两种物质化学式）等发生化学反应的过程。
15．小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，转置如图所示。
观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL，当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。
记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
序号
样品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
1
1g铁粉、0．2g碳和10滴水
100
70
约120
2
1g铁粉、0．2g碳，10滴水和少量NaCl
100
70
约70
3
______
（1）实验①和②说明NaCl可以______（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（2）实物开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是______（填“放热”或“吸热”）过程。
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是______。
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是______%（保留3位有效数字）。
学习金属的化学性质后，小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示。
回答下列问题：
（1）ab段发生反应较缓慢的原因是______。
cd段压强变化的主要原因是______。
（2）bc段发生反应的化学方程式是______。
课题3金属资源的利用和保护
【答案】
1. C 2. D 3. B 4. B 5. C
6. D
7. 塑料保险杠 不属于金属材料不易生锈 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
8. 元素 还原性 B SO2
9. 金属材料 混合物 硬度更大 防止铁被氧化 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
10. 铝锅表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了里面的铝进一步被氧化 氧气和水（O2和H2O）
11. 刷漆 与氧气、水接触
12. D Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
13. 涂油 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
14. 不活泼 磁铁矿中铁元素的含量更高 Al2O3 ABC ABC 蒸馏水 O2、H2O
15. 1g铁粉、10滴水 加快 放热 Fe2O3•xH2O[Fe2O3或Fe（OH）3] 20.5 氧化铝和稀盐酸反应 气体温度降低 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
【解析】
1.
解：
A、目前生产和生活中人们经常利用的能源有化石能源、水能等，故A说法正确；
B、可燃冰将成为未来新能源，但目前在开采技术上还存在困难，故B说法正确；
C、地球表面约有71%被海水覆盖，故C说法错误；
D、世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%，故D说法正确。
故选：
C。
A、根据生活生产中常用的能源考虑；
B、根据可燃冰的开采考虑；
C、根据海水的覆盖面积考虑；
D、根据每年因腐蚀而报废的金属设备和材料分析。
解答本题关键是熟悉常用能源，认识可燃冰资源，知道地球表面约有71%被海水覆盖。
2.
解：
A、木炭、一氧化碳均具有还原性，两个实验中都有铁生成，都可观察到红色固体变黑，故选项说法错误。
B、木炭与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，属于置换反应；一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。
C、反应中氧化铁转化为了铁，铁元素的化合价也发生了改变，故选项说法错误。
C、两个实验中均使用了石灰水，都要防止液体倒吸，故选项说法正确。
故选：
D。
A、根据反应中氧化铜转化为了铁，进行分析判断
B、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
C、根据木炭、一氧化碳均具有还原性，进行分析判断。
D、根据两个实验中均使用了石灰水，进行分析判断
本题难度不大，掌握一氧化碳与碳还原氧化铁的实验原理与注意事项、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
3.
解：
A、着火点不能降低，用水灭火时降低了可燃物的温度到着火点以下，故A错；
B、生铁和钢含碳量不同导致其性能不同，故B正确；
C、硝酸具有腐蚀性，所以硝酸不能做肥料，故C错；
D、防止铁制品生锈不能都采用表面涂漆的方法，很多物质不适合涂漆的方法，故D错。
故选：
B。
A、着火点不能降低；
B、根据生铁和钢的不同点考虑；
C、硝酸具有腐蚀性考虑；
D、根据防锈的方法考虑。
解答本题关键是熟悉灭火的方法，生铁和钢的区别，知道防止生锈的方法。
4.
解：
A、表面涂油会使铁与氧气和水隔绝，从而防锈；
B、风吹雨淋会是铁容易生锈；
C、表面喷漆会使铁与水和氧气隔绝，从而防锈；
D、表面保持干燥，则铁与水不接触，不易锈蚀；
故选：
B。
根据已有的铁生锈的条件分析解答，铁在与水和氧气并存时易生锈，防锈就是破坏铁生锈的条件，据此解答．
本题考查的是防锈的措施，解答本题的关键是知道铁锈蚀的条件．
5.
解：
A、汽油能溶解油污，但不可以用来除去餐具上的油污，因为汽油不能食用，故A错；
B、铝制品表面不能用钢刷擦洗，否则会将表面的氧化膜擦掉，容易被腐蚀，故B错；
C、硝酸铵溶于水，溶液温度降低，硝酸铵溶于水制得的冰袋可用于给高烧病人降温，故C正确；
D、被雨水淋湿的自行车立即用抹布擦干，再用带油的抹布擦洗，故D错。
故选：
C。
A、根据汽油洗油污的原理考虑；
B、根据铝制品表面不能用钢刷擦洗考虑；
C、根据硝酸铵溶于水，溶液温度降低考虑；
D、根据被雨水淋湿的自行车处理方法考虑。
解答本题关键是熟悉餐具油污的处理方法，铝的性质，物质溶于水能量的变化，防止生锈的方法。
6.
解：
A、合金的硬度一般比各成分金属大。
故错误；
B、合金中不一定不含非金属，例如生铁属于合金，其中含有碳。
故错误；
C、生锈的钢铁制品回收再利用能节约金属资源。
故错误；
D、多数合金的熔点低于组成它的成分金属。
故正确。
故选：
D。
合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质；且熔点熔点低于组成它的成分金属，硬度比组成金属硬度大。
合金相对于组成它的金属来说，一般具有熔点较低、耐腐蚀性强、硬度大、机械强度大等方面的特点。
7.
解：
（1）三大有机合成材料：
塑料、合成纤维、合成橡胶，所以塑料保险杠属于有机合成材料；
（2）塑料保险杠原理是不属于金属材料不易生锈；
（3）反应物是一氧化碳和氧化铁生成物是铁和二氧化碳，所以方程式是：
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
故答案为：
（1）塑料保险杠；
（2）不属于金属材料不易生锈；（3）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
（1）根据三大有机合成材料考虑；
（2）根据防止生锈的方法考虑；（3）根据方程式的书写方法考虑。
解答本题关键是熟悉三大化石燃料，知道方程式的书写方法。
8.
解：
（1）人体缺铁容易患贫血病，这里的“铁”不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“钙、锌、碘”是强调存在的元素，与具体形态无关；
（2）3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2，该反应中一氧化碳（CO）会夺取氧化铁（Fe2O3）中的氧，这说明一氧化碳具有还原性；
（3）A．没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选；
B．反应前后硫元素由-2价和+4价都变化成了0价，元素的化合价发生了改变，一定属于氧化还原反应，其中所含元素化合价降低的物质为氧化剂，因此SO2属于氧化剂，故选；
C、没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选；
D、没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选；
故选：
B；SO2。
故答案为：
（1）元素；
（2）还原性； （3）B；SO2。
食品、药品、营养品、矿泉水等物质中的“铁”等不是以单质、分子、原子等形式存在，而是指元素，通常用元素及其所占质量（质量分数）来描述。
根据反应中含元素的化合价变化，为氧化还原反应解答。
本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应判断及迁移应用能力的考查，题目难度不大。
9.
解：
（1）钢是一种铁合金，属于金属材料；合金属于混合物，钢具有硬度大、弹性好、耐腐蚀的特性；
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材，焊接时通常要在通入氩气的环境中进行，通入氩气进行焊接的目的是防止铁被氧化。
（3）铁路建设过程中使用了大量的钢铁，工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
故填：
（1）金属材料；混合物；硬度更大；
（2）防止铁被氧化；（3）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
（1）根据物质的制成材料的类别、物质的性质进行分析解答；
（2）根据氩气的化学性质比较稳定来分析；
（3）根据工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁化学反应的原理来分析
化学来源于生产生活，也必须服务于生产生活，所以与人类生产生活相关的化学知识也是重要的中考热点之一。
10.
解：
①铝常温下，与氧气反应表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化，因此铝锅比较耐用；
②是铁锈具疏松多孔的结构，让里层的铁继续与空气中的氧气和水直接接触，直至铁完全锈蚀。
故填：
①铝锅表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了里面的铝进一步被氧化；
②氧气和水（O2和H2O）。
根据铝易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，铁生锈的条件分析回答。
本题考查的是铁生锈的条件以及铝的化学性质等，完成此题，可以依据已有的知识进行。
11.
解：
生活中防盗门的防锈常采用的方法是涂漆，以隔绝水和氧气，铁制品锈蚀主要是铁与水和氧气作用的结果，在空气中易生锈。
故填：
刷漆；与氧气、水接触。
由铁生锈的条件和防护措施分析。
本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、防止铁制品锈蚀的措施等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
12.
解：
（1）题中四种矿石中只有D中含有铝元素，可用于炼制金属铝；
（2）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
故答案为：
（1）D；
（2）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。
（1）根据矿石中的元素组成分析；
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；本题涉及金属矿物的认知和工业炼铁的原理，难度较小。
13.
解：
（1）为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面涂油、刷油漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水，在自行车链条的防锈措施是涂油。
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，盐酸除铁锈的化学方程式是：
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（3）为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，回收再利用废旧金属、合理开采矿物、寻找金属的代用品是保护金属资源的重要方法。
故答案为：
（1）涂油；
（2）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O； （3）回收利用废旧金属 或合理开采矿物或寻找金属的代用品。
（1）铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈；
（2）根据反应物和生成物及反应条件正确书写化学方程式；
（3）根据保护金属资源的措施解答。
金属资源属于不可再生资源，合理开发利用金属资源具有重要意义。
14.
解：
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都不活泼；
（2）①在Fe3O4中铁元素的质量分数≈72.4%；
在FeCO3中铁元素的质量分数≈42.3%，所以磁铁矿中铁元素的含量更高；
②铝具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝与空气中氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜是氧化铝，其物质的化学式为Al2O3；
（3）由于钛合金抗腐蚀性能非常好，所以钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，故选：
C；
（4）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。
若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等，故选：
ABC。
（5）实验还必须补充一个实验，增加一支试管，向其中加入铁钉并充满水，补充后可以得出的结论是铁在与氧气和水同时接触的条件下易生锈。
；
故填：
（1）不活泼；
（2）①磁铁矿中铁元素的含量更高；②Al2O3；
（3）C；
（4）ABC；
（5）蒸馏水；O2、H2O（两者全写）。
（1）根据金银的存在形式，推测的性质；
（2）①根据两种矿石中铁的含量进行分析；
②根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；
（3）根据现象推测其化学性质；
（4）根据需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用进行分析
（5）根据探究金属锈蚀条件的方法来分析。
本题是一道综合性试题考查了金属的性质、在自然界的存在形式、化学方程式为书写以及相关的计算等知识，涉及面，需要同学们在平时学习中不断的积累，才能完成此题。
15.
解：
（1）实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率；
（2）通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程；
（3）根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈，主要成分为Fe2O3•xH2O[Fe2O3或Fe（OH）3]；
（4）“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①还有碳，则实验③不含碳，而其它的因素应完全相同，所以实验③的样品组成为1g铁粉、10滴水；
（5）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是20.5%。
[奖励题]
（1）铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水，所以ab段比较缓慢的原因是氧化铝和稀盐酸反应；cd段压强变小的主要原因是气体温度降低。
（2）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，压强增大，所以bc段发生反应的化学方程式是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；
该题答案为：
（1）加快；
（2）放热；（3）Fe2O3•xH2O[Fe2O3或Fe（OH）3]；（4）1g铁粉、10滴水；（5）20.5；
[奖励题]
（1）氧化铝和稀盐酸反应；气体温度降低；
（2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。
通过铁生锈的探究实验，分析缓慢氧化过程中的能量变化及铁锈的主要成分。
从探究实验中，对照试验组之间只能有一个变量，从而根据唯一变量所出现的不同结果，得出科学的结论。
分析表中数据，根据唯一变量是碳，得出碳对铁生锈的影响。
通过空气体积的变化得出，空气中氧气的体积分数。
[奖励题]
（1）根据铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水进行解答；根据cd段压强变化的主要原因是气体温度降低进行解答
（2）根据铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气进行解答。
本题考查学生根据铁生锈的条件和防止金属的腐蚀的方法进行分析解题，并将知识应用到生活中去。
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