初中化学人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护复习练习题

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课题3 金属资源的利用与保护
【知识精要】
一、常见的金属资源
1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除 、 等少数很不活泼的金属以 形式存在外，其余都以 的形式存在。
2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：
金属矿物
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
铝土矿
黄铜矿
辉铜矿
主要成分


FeCO3

CuFeS2
Cu2S
【要点诠释】
1.金属元素在地壳中的含量由大到小： 。
2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。
3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。
二、铁的冶炼
1、实验室炼铁——一氧化碳还原氧化铁的实验
（1）实验装置：
　
（2）反应的化学方程式(炼铁的原理)：
（3）实验步骤：
①检查装置的气密性。
②将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。
③向玻璃管内通入 ，并点燃酒精灯。
④待装置内的 后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。
⑤当玻璃管内 变为 时，停止加热。
⑥待玻璃管内的固体 后，停止通入 ，并熄灭酒精灯。
（4）实验现象： 。 
【要点诠释】
实验注意事项：
a.先通入一氧化碳气体的目的：排净装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸。
b.实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的：防止高温下的铁与空气接触被氧化。同时，还可防止试管内的澄清石灰水被倒吸。
c.尾气的处理：尾气中的一氧化碳有毒，所以尾气要经过处理，可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
d.若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使
2、工业炼铁
（1）工业上冶炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等
（2）主要反应原理：高温下利用 作还原剂，将铁从铁的氧化物中还原出来。
在高炉中焦炭的作用是 （碳和氧气反应生成二氧化碳，放热），二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳。C+CO2 2CO Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2　
（3）主要设备：
【要点诠释】
a.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
①在高炉中焦炭的作用是 和生成还原剂 。
（放热反应）
（吸热反应）
②石灰石的作用是 ，将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3。
（吸热反应）

③冶炼过程中的主要化学方程式：



b.高炉炼出的铁是 ，主要成分是铁，还含有C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。

实验装置



现象
铁钉
铁钉
铁钉
现象分析
铁钉同时和 、 接触
铁钉只和 接触
铁钉只和 接触
结论
铁钉生锈的条件：
三、金属资源的保护和利用
1.铁锈蚀的条件及防锈蚀方法
（1）铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触。
【要点诠释】：①铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，颜色为 。铁锈的结构疏松， 阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。，与铝、锌的氧化膜不同
②铁制品一般温度越高，锈蚀的速度 。
③在酸、盐存在的环境中，铁制品的锈蚀会 。
（2）防止铁生锈的方法：
①保持铁制品表面的洁净和干燥。
②在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。
③改变铁制品的内部结构，制成不锈钢。
2.保护金属资源的有效途径为：
（1）防止金属锈蚀。
（2）废旧金属的回收利用。
（3）合理有效的开采矿物。
（4）寻找金属的替代品等。
四、含杂物质的化学方程式计算
1计算时涉及的公式有：



【题典精讲】
1. 【例题1】大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是
A．赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B．炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C．铝土矿（主要成分是A12O3） D．赤铜矿（主要成分是Cu2O）
【例题2】用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是(　　)
A．辉铜矿(主要成分Cu2S) B．赤铁矿(主要成分Fe2O3)
C．磁铁矿(主要成分Fe3O4) D．铝土矿(主要成分Al2O3)
【例题3】如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图，下列说法错误的是（　　）

A．铁矿石冶炼成铁的主要原理是：在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
B．生铁是由铁和碳等元素组成的合金，在物质分类中属于化合物
C．铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染
【例题4】关于工业炼铁的说法正确的是（　　）
A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取 CO
C．在高炉中冶炼出来的是生铁，不是纯铁 D．高炉的尾气成分为CO2，可以直接排放
【例题5】如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后下列推断正确的是（　　）
A．b管中铁钉一样会锈蚀
B．L端液面比R端液面低
C．该实验能说明铁锈蚀与空气、水都有关
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
【例题6】1000t 含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁97%的生铁的质量是(　　)
A．560 t　　B．571t　　C．577 t　　D．583 t
【例题7】下列有关金属资源的利用与防护的解释不合理的是（ ）
A.在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观
B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C.用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀
D. 切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈
【例题8】金属铜在自然环境中会生成绿色铜锈[其主要成分为Cu2(OH)2CO3]。下列关于铜锈的说法不正确的是（　　）
A．铜锈由四种元素组成 B．铜锈不是纯净物
C．铜锈生成与O2有关 D．铜锈空气中受热分解将有红色物生成
【例题9】控制变量法是实验探究的重要方法，如图是两个常见实验，说法不正确的是（　　）

A．甲实验可探究铁生锈与氧气、水有关
B．甲中①②对比，可探究铁生锈是否与植物油有关
C．乙实验可探究物质的燃烧需要接触氧气、温度需要达到物质的着火点
D．乙中红磷不燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点
【例题10】回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：

注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法，错误的是（ ）
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应
【例题11】图中A~G是初中化学常见物质，已知A是气体单质，B是赤铁矿的主要成分，F是常用的溶剂，B、C、D、E是不同类别物质，它们之间存在如图关系（部分反应物、生成物及反应条件已略，“→”表示物质间能转化、“一”表示物质问能反应）。

回答下列问题：
(1)写出A的一种用途______。
(2)物质E的类别是______。
(3)写出B→G反应的化学方程式______。
(4)描述C一D反应的现象______。
【例题12】2022年春晚舞蹈《只此青绿》源于宋代名作《千里江山图》。

(1)《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料化学性质_____(填“稳定”或“不稳定”)：
(2)矿石颜料之一赭石(主要成分为Fe2O3)属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。用赤铁矿炼铁的主要反应原理是_____(用化学方程式表示)：
(3)实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁。

反应前大玻璃管中加入铁的氧化物(FexOy)试样的质量为12.6g。加热前，应先往大玻璃管中通入CO气体的原因是_____。实验结束后，继续通入CO气体，直至大玻璃管冷却。此时NaOH溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为_____(填最简整数比)。
【例题13】实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。
（一）下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，请看图回答下列问题：

(1)A中发生反应的化学方程式________。
(2)装置B的作用是干燥二氧化碳气体，利用了浓硫酸的________。
(3)装置D为工业炼铁的反应原理，其化学方程式为_________。
(4)该套装置中有一个明显的不足之处，你的改进方法是_________。
（二）反应一段时间后，观察到装置D玻璃管内粉末变为变成黑色，生成的黑色固体均能被磁铁吸引。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验产生的黑色粉末继续进行探究：
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体：铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜想Ⅰ：Fe             猜想Ⅱ：Fe3O4             猜想Ⅲ：Fe和Fe3O4
【实验验证】
(5)取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明__________（填“猜想I”、“猜想II”或“猜想Ⅲ”）是正确的。

【考点训练】
1.钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是
A．喷漆 B．电镀
C．置于潮湿环境 D．制成不锈钢
2.下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝
B．铝制品抗腐蚀能力比铁制品强
C．用 FeSO4 溶液、Cu 和 Ag 三种物质可以验证 Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱
D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是 Fe3O4
3.用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．a处红棕色粉末逐渐变为黑色
B．a处的反应为CO+FeO＝Fe+CO2
C．实验开始时，应先通CO后加热
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
4.工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如图所示,下列说法不正确的是（ ）
A.CaSiO3中硅元素显+4价
B.高炉气体中SO2会形成酸雨,不能直接排放到空气中
C.原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D.高炉炼铁的原理是,该反应属于置换反应
5.铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（ ）
A.铁的金属活动性比铝强 B.铝在自然界中以单质形式存在
C.锈蚀的铁制品无回收价值 D.自行车链条涂油有防锈作用
6.下列与铜的锈蚀无关的物质是（ ）
A.水 B.氧气 C.氮气 D.二氧化碳
7.如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是
A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等
B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
D．丙中，导管内上升一段水柱
8.工业炼铁的部分反应如下所示，则（　　）

A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在
9.铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说正确的是（ ）A．该实验不需要增加尾气处理装置
B．该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
10.金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是________(填字母序号)。
A．未擦干的铁锅　　　　B．涂油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是________。
【探究铁的腐蚀】(3)该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约_____(填“40”或“10”)mL刻度处，原因是____________________________

【拓展探究】(4)小强同学进行如下实验：取铁钉，用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表所示。
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
小强同学的实验是探究_______对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是_________________________________________________________________________。
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50 ℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：___________________________________
改进实验方案证明你的分析：_____________
11.燃料的发现和利用提高了人类生活的质量，推动了人类文明的进步。
（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等，该过程属于______（填“物理”或“化学”）变化。
煤与高温水蒸气反应生成CO和在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和可转变为液体燃料甲醇。写出CO与反应生成甲醇的化学方程式：_______。
（2）焦炭（主要成分是碳）是高炉炼铁的重要原料。炼铁高炉内发生的主要化学反应如图1所示，其中反应②体现了焦炭的_______性。

（3）乙醇可作为酒精灯、酒精喷灯或灯的燃料。某钢质酒精喷灯的结构如图2所示。使用酒精喷灯时，先在预热盘中注入酒精并点然，一段时间后，调节空气调节杆，即可点燃酒精喷灯。结合燃烧的条件回答：点燃预热盘中酒精的目的是_______。
（4）氢气的制取和储存越来越受到人们的关注。
①最理想的制氢方法：在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程______（填“吸收”或“放出”）能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为______。
②我国稀土资源丰富，某种稀土储氢材料（用M表示）的储氢原理可表示为。M的化学式为______。

【培优训练】
1.下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A. 在潮湿的空气中铁易生锈
B. 金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C. 铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定
D. 高炉炼铁的原理是在高温条件下，用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
2.有两种铁的氧化物X,Y,质量分别是0.4g与0.435g,在高温的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的化学式为（ ）
A. FeO、Fe2O3 B. Fe2O3、Fe3O4 C. FeO、Fe3O4 D.Fe3O4 、Fe2O3
3.《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
4.某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列说法正确的是（ ）
A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B．转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
D．通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
5.小宁将足量的铁粉与适量的氧化铁混合，装入玻璃管。向玻璃管中通入一氧化碳气体，排尽装置内空气。然后加热一段时间，得到黑色粉末，黑色粉末是（ ）
A．黑色粉末只有铁 B．黑色粉末只有铁和氧化亚铁
C．黑色粉末只有四氧化三铁 D．黑色粉末只有铁和四氧化三铁
6.走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl－的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
C．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
D．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
7.如图实验，放置1～2周时间后，装置中能出现的现象是（ ）
A． 铁丝不变化
B．铁丝逐渐消失
C．试管中的液面上升
D．试管中的液面不变化
8.为防止铁制品生锈，在铁制品表面电镀一层铜可起防锈作用。下列关于镀铜铁制品的说法不正确的是
A．是一种合金 B．不可盛硝酸银溶液
C．防锈原因之一是铁隔绝了空气 D．可以盛放稀盐酸
9.如图是对CO还原氧化铁的实验装置进行的改进。，下列说法错误的是（ ）

A．实验过程中一氧化碳可以现制现用
B．实验开始前应先点燃酒精灯，过一段时间后再点燃酒精喷灯
C．实验过程中可以看到玻璃管内红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊
D．甲酸发生的反应属于分解反应，氧化铁和一氧化碳发生的是置换反应
10.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应。某化学兴趣小组利用如图微型装置进行一氧化碳和氧化铁反应的实验。下列说法错误的是（ ）
A．实验时应先点燃酒精喷灯，后将注射器内的一氧化碳推入硬质玻璃管中
B．实验过程中观察到红棕色固体逐渐变黑
C．实验中观察到滤纸条变红，说明有二氧化碳生成
D．气球的主要作用是防止尾气逸出而污染空气
11.以黄铁矿（主要成分是FeS2)为原料，生产硫酸的简要流程图如图：

（1)将黄铁矿粉碎，目的是
（2)沸腾炉中发生反应的化学方程式是
（3)若硫酸厂产生的废气未经处理就排放到空气中，可能形成
（4)炉渣Fe2O3可回收冶炼成铁，其原理是 （用文字描述）。


12.某种铁的冶炼流程如下图所示。

(1)“燃烧室”中CH4燃烧的作用是________。
(2)下图是“催化反应室”中某个反应的微观示意图。

请写出该反应的化学方程式________。
(3)合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是________。写出有关反应的化学方程式________（任写1个）。
(4)整个流程中，化合价发生改变的元素有_________种。
13.Fe2O3 在一定条件下可转化为FeO:Fe2O3 +CO高温===FeO+CO2，反应前Fe2O3 的质量为160g,反应过程中，Fe2O3 的转化率（参加反应的Fe2O3 与反应前的Fe2O3 的质量比）用α表示，固体中铁元素与氧元素的质量比用mFemO表示
（1)填写下表中的空格：
mFemO
73
145
72
固体成分
Fe2O3
Fe2O3、FeO

α
0

100%
（2)如果Fe2O3转化为FeO的反应分两步进行：3Fe2O3+CO高温 ===2Fe3O4+CO2 Fe3O4+3CO高温===2FeO+CO2
反应后的固体中mFemO=218时固体的成分可能有三种情况：①Fe3O4； ② （填化学式，下同）③
7.金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 （填字母）。
A. 未擦干的铁锅 B. 涂油漆的栏杆 C. 盛水的不锈钢水杯
（2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,其中铁元素的化合价是
【探究铁的腐蚀】
（3)该小组用右图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是


【拔尖训练】
1.用如图所示装置完成一氧化碳还原氧化铁的实验中，下列说法不正确的（ ）
A．装置中漏斗上端点燃可防止一氧化碳污染空气
B．实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
C．反应后玻璃管中固体物质的质量比反应前减少
D．该实验所有的反应里，氧元素的化合价均未发生改变
2.某同学按如图装置探究食盐对铁生锈的影响时，发现导管中的液柱上升缓慢，为更快更清晰观察到导管内水柱上升现象，对装置进行改进。下列改进措施不可行的是（ ）
A．用纯氧代替试管内空气
B．用酒精灯加热左边试管，提高温度
C．将铁钉换成铁粉
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水
3.“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭粉、氯化钠等）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入集气瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述正确的是（ ）
A．根据以上实验现象能推断出铁的锈蚀需要水的参与
B．本次实验测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若测得空气中氧气含量偏低，可能是弹簧夹未夹紧
D．实验中铁的锈蚀速率较快，可能是氯化钠加快了锈蚀
4.兴趣小组同学设计图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。资料：HCOOHCO↑+H2O。下列说法不正确的是（ ）

A．在制一氧化碳的过程中浓硫酸作为催化剂，浓度和质量保持不变
B．用磁铁来拉动黑色固体进入a装置，可以证明铁的存在
C．d装置的作用较多，起到安全、环保及初步判断反应的发生与结束
D．实验前，在a装置的左端添加注射器向装置中推入空气，通过d装置中是否有气泡，判断气密性
5.用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是（ ）
A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应
B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用
C．停止加热需继续通CO直至冷却
D．制得铁的质量为（M1-M2）
6.已知铁有三种氧化物，如FeO、Fe2O3、Fe3O4，在一定条件下，均能失去其中的氧，被还原为铁。现有仅含Fe、O两种元素的固体12.8g，为了探究其成分进行如图所示的实验，充分反应后，称得装置B在反应前后质量增加了4.4g。下列说法正确的个数有几个（ ）

（通入A装置中的CO气体混有CO2和H2O，碱石灰能完全吸收CO2和H2O，NaOH溶液能完全吸收CO2）
①12.8g固体可能是FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物
②若无装置C，使测定的原固体中铁元的质量分数将偏大
③根据实验数据进行计算，可确定原固体中铁和氧元素的质量比为7：2
④为防止空气污染，实验开始前应首先点燃D处酒精灯，关闭K1打开K2然后通入一氧化碳
⑤实验结束时应先熄灭酒精喷灯，待玻璃管冷却后，再停止通入一氧化碳，最后熄灭D处酒精灯
A．1 B．2 C．3 D．4
7.控制变量是常用的探究方法，某同学设计了影响铁生锈因素的实验，下列说法不正确的是（ ）

A．三只试管中铁锈最少的应该是① B．①②实验可验证酸溶液对铁生锈的影响
C．①③实验可验证硫酸铜溶液对铁生锈的影响 D．若考虑铁与盐酸反应②应比③中液面上升更快
8.用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：，已知铁的氧化物除Fe3O4外，其余均为黑色。下列说法正确的是（ ）

A．装置中漏斗的作用只是防止倒吸
B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C．该实验中所有的化学反应里，铁元素的化合价均未改变
D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO
9.金属和金属材料与生产生活和社会发展的关系非常密切。
（1）生活中常用铁锅炒菜主要利用了铁的___________性；厨房中的铁锅容易生锈，其原因是铁与空气中的___________和水等发生了化学反应。
（2）经检测，世界上最大的青铜器“司母戊鼎”中含有铜、锡等金属，某同学为探究铜、锡与铁的金属活动性顺序，设计了如表所示实验（金属片均已打磨，且形状大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同）。
（实验记录与分析）

实验一
实验二
实验三
实验操作



实验现象
立即产生气泡，速率较快
无明显现象
立即产生气泡，速率较慢
实验结论
铁、铜、锡的金属活动顺序由强到弱为___________
（查阅资料）锡元素（Sn）的常见化合价是+2价。根据实验现象推测实验三的试管中锡与盐酸发生反应的化学方程式__________________。
（3）向m克AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后，过滤所得溶液的质量仍为m克。则下列说法错误的是_________（多选）。
A滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B滤液中一定没有AgNO3
C滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
D该过程至少发生了三个化学反应
10.钢铁工业是国家工业的基础。
（1）如图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题。
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：
A:
B: ; 。

（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图2．
【进行实验】
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
【分析与讨论】
本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
③四氧化三铁、铁粉都能被磁铁吸引，二氧化亚铁、氧化铁均不能被磁铁吸引
物质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和______。
②进行猜想：黑色固体粉末可能
a．全部为铁     b．______      c．______
【得出结论】
通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称）______．
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有______．
A．收集一氧化碳     B．吸收二氧化碳     C．检验二氧化碳．
11.草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成，探究过程如下：
[查阅资料]
①草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2
②白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色
【实验设计】

（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是
（2）可选择以下实验装置中的______（选填“甲”或“乙”）作为虚线中的“热分解装置”。
【问题讨论】
（3）D中浓硫酸的作用是 ，实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，E中 （填实验现象），则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2。
（4）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是
（5）若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO，则需在C和D装置之间增加盛有 （填物质的名称或化学式）溶液的洗气瓶．
【数据分析】
（6）称取3.60g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析该图回答下列问题：

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为  
②300℃时，剩余固体只有一种，且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式或名称 。12.铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是_____
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是_____
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是_____

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
（提出问题）①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
（查阅资料）①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
（实验分析）铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为_____
（提出猜想）对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
（实验验证1）对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为_____
（2）实验是验证_____
（实验验证2）请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：_____