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习题

（培优篇）2022-2023学年下学期

初中化学人教版九年级同步分层作业

8.3金属资源的利用和保护

一．选择题（共6小题）

1．下列有关实验现象的描述中，正确的是（　　）

A．铁丝生锈后产生一种黑色固体 

B．红磷在氧气中燃烧时，生成大量白雾 

C．氯化氢和氨气混合产生白雾 

D．久置的未打磨的镁条表面呈深灰黑色

2．下列关于炼铁的说法不正确的是（　　）

A．工业炼铁所用的设备是高炉 

B．为充分利用一氧化碳要先加热试管 

C．工业炼铁原料要用到石灰石 

D．实验室模拟炼铁时要进行尾气处理

3．下列关于资源的叙述正确的是（　　）

A．目前已制得的纯金属有90余种，由这些纯金属制得的合金已达几万种 

B．我国的金属矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质的形式存在 

C．21世纪重要的金属材料是钛和钛合金 

D．目前世界上已有90%以上的铁和50%以上的金得到了回收利用

4．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（　　）

A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 

B．充分加热，a处固体由黑色变为红色 

C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 

D．可用水吸收尾气中的CO

5．炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是（　　）

A．过程④中Fe被氧化 

B．Fe3O4和CaO均可循环利用 

C．最终可减少煤气中CO2的排放量 

D．混合气体甲的主要成分为CO2和N2

6．《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。“水锡…其质黑色…愈经淘取”是指水中淘取锡砂（锡矿石），锡砂主要成分为SnO2。“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（鼓入空气）熔化。”下列说法不正确的是（　　）

A．SnO2难溶于水，水中淘取锡砂的分离过程化学上称之为过滤 

B．高温下，木炭使SnO2还原为Sn，体现了木炭的还原性 

C．炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出 

D．古代锡器常用来饮酒喝茶，也可用来长时间盛放酸性物质

二．实验题（共1小题）

7．用如图装置完成以下实验：在A处通入一氧化碳一段时间后，B处下方用酒精喷灯加热。回答下列问题：

（1）模拟工业炼铁：若B处盛放的是氧化铁粉末，B处可观察到的现象为　   　，其原理是　   　（用化学方程式表示）；CO有毒，因此要进行尾气处理，处理的具体方法为　   　。

（2）若B中盛放的固体为氧化铜，则该反应的化学方程式为　   　，发生还原反应的物质是　   　。

（3）《自然》杂志刊载“绿色炼铁”技术：电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为　   　。该炼铁技术另一种产物的用途为　   　（写一种即可）。

（4）请设计实验证明铁的金属活动性比铜强：　   　（写出具体的实验操作、现象）。

三．解答题（共4小题）

8．金属与人类生产、生活密切相关，请回答下列问题：

（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划痕。则它们的硬度大小关系是：纯铜 　   　（选填“＞”或“＜”或“＝”）黄铜；

（2）金属资源储量有限，下列措施能有效保护金属资源的是 　   　（填字母）；

A.回收利用废旧金属

B.加大对金属矿物的开采，提高金属产量

C.寻找和开发金属的替代品

D.提高防腐能力，延长金属制品的使用寿命

（3）金属锂被称为“21世纪的能源金属”，它能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂（Li2SO4）和氢气；遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。请你写出锂与水反应的化学方程式 　   　。金属锂着火时，　   　（选填“能”或“不能”）用水来灭火。

9．金属材料广泛应用于生产生活中．

（1）铝块能制成铝箔是利用了铝的　   　性．

（2）锰钢的组成它的纯金属硬度　   　，可用作制作钢轨；

（3）金属资源的回收利用，既节约了金属资源，又　   　；

（4）常温下，铝能与空气中的氧气反应，其表面生成的致密薄膜的化学式为　   　．

（5）工业炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，在该反应中，具有氧化性的是　   　，现有赤铁矿中含有Fe2O380t，则理论上能生成铁的质量是　   　 t．

10．金属在生产、生活中有广泛应用。

（1）北京冬奥会已于2022年2月4日开幕新场馆建筑中使用了大量铝合金，铝合金属于 　   　（填“金属”或“合成”）材料，其硬度比纯铝的硬度 　   　（填“大”或“小”）。

（2）将适量Zn粉加入FeSO4溶液中，发生反应的化学方程式：　   　；可观察到的现象为 　   　。

（3）铁矿石有多种，写出用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）炼铁的化学方程式：　   　。

（4）向一定量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入镁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 　   　（填标号）。

A．滤液中溶质的成分最多有两种

B．若滤液为蓝色，则滤渣中一定只有银

C．若向滤液中加入稀盐酸不产生白色沉淀，则滤液中一定有Mg（NO3）2和Cu（NO3）2

D．向滤渣中加入稀硫酸可能产生气泡

11．天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，并成功进入预定轨道。天问一号计划于2021年2月到达火星，实施火星探测。为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大贡献。

请回答下列问题并填写相关空白。

（1）天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭运载，发射时的能量转化为：由燃料的　   　能转化为内能，最终转化为　   　能。

（2）天问一号探测器的天线是钛镍合金制成的。钛镍合金的材料种类为　   　（填字母）。

A.金属材料

B.合成材料

C.复合材料

（3）金属钛的冶炼是用金红石（主要成分TiO2）与氯气，焦炭反应，生成四氯化钛，（TiO2+2Cl2+2CTiCl4↑+2CO↑）；而后用金属镁在加热条件下置换四氯化钛中的钛，得到金属钛，请写出该反应的化学方程式　   　，该反应前后钛元素的化合价分别为　   　。

（4）各种设备的金属材料都将被回收利用，将这些金属回收利用，不仅可以　   　，而且还可以减少对环境的污染，这是一举两得的好事。

（培优篇）2022-2023学年下学期初中化学人教版九年级同步分层作业8.3金属资源的利用和保护

参考答案与试题解析

一．选择题（共6小题）

1．下列有关实验现象的描述中，正确的是（　　）

A．铁丝生锈后产生一种黑色固体 

B．红磷在氧气中燃烧时，生成大量白雾 

C．氯化氢和氨气混合产生白雾 

D．久置的未打磨的镁条表面呈深灰黑色

【解答】解：A、铁丝生锈后，产生一种红棕色固体，故选项说法错误。

B、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。

C、氯化氢和氨气混合产生成氯化铵，会观察到产生白烟，故选项说法错误。

D、久置的未打磨的镁条表面有一层氧化物，呈深灰黑色，故选项说正确。

故选：D。

2．下列关于炼铁的说法不正确的是（　　）

A．工业炼铁所用的设备是高炉 

B．为充分利用一氧化碳要先加热试管 

C．工业炼铁原料要用到石灰石 

D．实验室模拟炼铁时要进行尾气处理

【解答】解：A、工业炼铁所用的设备是高炉，故选项说法正确。

B、CO具有可燃性，与空气混合受热会发生爆炸，因此应先通CO排尽试管中的空气，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯，故选项说法错误。

C、工业炼铁原料之一是石灰石，故选项说法正确。

D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，实验室模拟炼铁时要进行尾气处理，故选项说法正确。

故选：B。

3．下列关于资源的叙述正确的是（　　）

A．目前已制得的纯金属有90余种，由这些纯金属制得的合金已达几万种 

B．我国的金属矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质的形式存在 

C．21世纪重要的金属材料是钛和钛合金 

D．目前世界上已有90%以上的铁和50%以上的金得到了回收利用

【解答】解：A、目前已制得的纯金属有90余种，由这些纯金属制得的合金已达几千种，该选项说法不正确；

B、我国的金属矿藏比较丰富，其中金、银等金属主要以单质的形式存在，该选项说法不正确；

C、钛合金性能优越，21世纪重要的金属材料是钛和钛合金，该选项说法正确；

D、目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用，该选项说法不正确。

故选：C。

4．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（　　）

A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 

B．充分加热，a处固体由黑色变为红色 

C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 

D．可用水吸收尾气中的CO

【解答】解：A、氧化铁中铁元素化合价是+3，反应后铁中铁元素化合价是0，该选项说法不正确；

B、氧化铁是红棕色固体，铁是黑色固体，充分加热，a处固体由红棕色变黑色，该选项说法不正确；

C、b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2，该选项说法正确；

D、一氧化碳难溶于水，不能用水吸收一氧化碳，该选项说法不正确。

故选：C。

5．炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是（　　）

A．过程④中Fe被氧化 

B．Fe3O4和CaO均可循环利用 

C．最终可减少煤气中CO2的排放量 

D．混合气体甲的主要成分为CO2和N2

【解答】解：A、过程④中Fe被转化为Fe3O4，发生了氧化反应，被氧化，故A正确，不符合题意；

B、由图可知，四氧化三铁和铁之间相互转化，氧化钙和碳酸钙之间相互转化，故Fe3O4和CaO均可循环利用，故B正确，不符合题意；

C、该反应中消耗二氧化碳，将二氧化碳转化为CO，故可减少二氧化碳的排放，故C正确，不符合题意；

D、由图可知，过程②主要是氧化钙与二氧化碳反应转化为碳酸钙，故混合气体甲的主要成分为H2O和N2，故D错误，符合题意；

故选：D。

6．《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。“水锡…其质黑色…愈经淘取”是指水中淘取锡砂（锡矿石），锡砂主要成分为SnO2。“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（鼓入空气）熔化。”下列说法不正确的是（　　）

A．SnO2难溶于水，水中淘取锡砂的分离过程化学上称之为过滤 

B．高温下，木炭使SnO2还原为Sn，体现了木炭的还原性 

C．炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出 

D．古代锡器常用来饮酒喝茶，也可用来长时间盛放酸性物质

【解答】解：A、过滤能将固体与液体分离，SnO2难溶于水，水中淘取锡砂的分离过程化学上称之为过滤，故A正确；

B、高温下，木炭使SnO2还原为Sn，木炭得到了氧，体现了木炭的还原性，故B正确；

C、炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能形成合金，为熔点降低，使锡较易熔化流出，故C正确；

D、在金属活动顺序中，锡的活动性排在氢之前，能与酸发生置换反应，不可用来长时间盛放酸性物质，故D错误。

故选：D。

二．实验题（共1小题）

7．用如图装置完成以下实验：在A处通入一氧化碳一段时间后，B处下方用酒精喷灯加热。回答下列问题：

（1）模拟工业炼铁：若B处盛放的是氧化铁粉末，B处可观察到的现象为　红棕色固体逐渐变成黑色　，其原理是　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　（用化学方程式表示）；CO有毒，因此要进行尾气处理，处理的具体方法为　将尾气点燃　。

（2）若B中盛放的固体为氧化铜，则该反应的化学方程式为　CO+CuOCu+CO2　，发生还原反应的物质是　CuO　。

（3）《自然》杂志刊载“绿色炼铁”技术：电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为　2Fe2O34Fe+3O2↑　。该炼铁技术另一种产物的用途为　供给呼吸　（写一种即可）。

（4）请设计实验证明铁的金属活动性比铜强：　将铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面出现红色固体　（写出具体的实验操作、现象）。

【解答】解：（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，B处可观察到的现象为：红棕色固体逐渐变成黑色，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；CO有毒，因此要进行尾气处理，处理的具体方法为：将尾气点燃；

（2）一氧化碳和氧化铁在加热的条件下生成铜和水，化学方程式为：CO+CuOCu+CO2，氧化铜失去氧生成了铜，发生还原反应的物质是CuO。

（3）电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，化学方程式为：2Fe2O34Fe+3O2↑；该炼铁技术另一种产物的用途为供给呼吸；

（4）排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，证明铁的金属活动性比铜强的实验为：将铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面出现红色固体。

故答案为：（1）红棕色固体逐渐变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；将尾气点燃；

（2）CO+CuOCu+CO2；CuO；

（3）2Fe2O34Fe+3O2↑；供给呼吸；

（4）将铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面出现红色固体。

三．解答题（共4小题）

8．金属与人类生产、生活密切相关，请回答下列问题：

（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划痕。则它们的硬度大小关系是：纯铜 　＜　（选填“＞”或“＜”或“＝”）黄铜；

（2）金属资源储量有限，下列措施能有效保护金属资源的是 　ACD　（填字母）；

A.回收利用废旧金属

B.加大对金属矿物的开采，提高金属产量

C.寻找和开发金属的替代品

D.提高防腐能力，延长金属制品的使用寿命

（3）金属锂被称为“21世纪的能源金属”，它能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂（Li2SO4）和氢气；遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。请你写出锂与水反应的化学方程式 　2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑　。金属锂着火时，　不能　（选填“能”或“不能”）用水来灭火。

【解答】解：（1）合金的硬度比组成它的纯金属大，故填：＜；

（2）有效保护金属资源的措施有：①金属防锈，②废旧金属回收，③合理开发金属资源，④寻找替代品，金属资源储量有限，不可再生，不能无限制的开采，故选：ACD；

（3）锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，反应的化学方程式为：2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑，故填：2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑；不能。

9．金属材料广泛应用于生产生活中．

（1）铝块能制成铝箔是利用了铝的　延展　性．

（2）锰钢的组成它的纯金属硬度　大　，可用作制作钢轨；

（3）金属资源的回收利用，既节约了金属资源，又　减少对环境的污染　；

（4）常温下，铝能与空气中的氧气反应，其表面生成的致密薄膜的化学式为　Al2O3　．

（5）工业炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，在该反应中，具有氧化性的是　Fe2O3　，现有赤铁矿中含有Fe2O380t，则理论上能生成铁的质量是　56　 t．

【解答】解：（1）铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性，

（2）合金的硬度大于其成分金属，锰钢的组成它的纯金属硬度大，

（3）回收利用废金属可减少对环境的污染，又可以节约资源；

（4）常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜，铝具有良好的抗腐蚀性；

（5）工业炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，在该反应中，具有氧化性的是氧化铁，

设理论上可以炼出铁的质量为x

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

  160                  112

  80t                    x

，

x＝56t，

故答案为：（1）延展；（2）大；（3）减少对环境的污染；（4）Al2O3；（5）Fe2O3；56．

10．金属在生产、生活中有广泛应用。

（1）北京冬奥会已于2022年2月4日开幕新场馆建筑中使用了大量铝合金，铝合金属于 　金属　（填“金属”或“合成”）材料，其硬度比纯铝的硬度 　大　（填“大”或“小”）。

（2）将适量Zn粉加入FeSO4溶液中，发生反应的化学方程式：　Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe　；可观察到的现象为 　溶液由浅绿色变为无色　。

（3）铁矿石有多种，写出用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）炼铁的化学方程式：　Fe2O3+3CO3Fe+3CO2　。

（4）向一定量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入镁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 　D　（填标号）。

A．滤液中溶质的成分最多有两种

B．若滤液为蓝色，则滤渣中一定只有银

C．若向滤液中加入稀盐酸不产生白色沉淀，则滤液中一定有Mg（NO3）2和Cu（NO3）2

D．向滤渣中加入稀硫酸可能产生气泡

【解答】解：（1）铝合金是铝的合金，属于金属材料；合金的性能一般比纯金属的大，所以铝合金的硬度比纯铝大；

（2）Zn和FeSO4反应生成铁和硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe；此反应的现象为：溶液由浅绿色变为无色；

（3）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO3Fe+3CO2；

（4）向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中加入镁粉，镁先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；

A.加入的锌只反应部分的硝酸银，滤液中溶质的成分最多有3种，即硝酸锌、硝酸银、硝酸铜，该选项不正确；

B、若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能含有铜，例如硝酸铜部分反应时，该选项不正确；

C、若滤液中加入稀盐酸不产生白色沉淀，说明滤液中不含有硝酸银，则硝酸银完全反应，硝酸铜不一定参与反应，故滤液中一定有硝酸镁，可能有硝酸铜，一定没有硝酸银，该选项不正确：

D.滤渣中加入稀硫酸可能产生气泡，例如锌过量时过量的锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，该选项正确；

故选：D。

故答案为：

（1）金属；大；

（2）Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe；现象为：溶液颜色为浅绿色变为无色；

（3）Fe2O3+3CO3Fe+3CO2；

（4）D。

11．天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，并成功进入预定轨道。天问一号计划于2021年2月到达火星，实施火星探测。为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大贡献。

请回答下列问题并填写相关空白。

（1）天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭运载，发射时的能量转化为：由燃料的　化学　能转化为内能，最终转化为　机械　能。

（2）天问一号探测器的天线是钛镍合金制成的。钛镍合金的材料种类为　A　（填字母）。

A.金属材料

B.合成材料

C.复合材料

（3）金属钛的冶炼是用金红石（主要成分TiO2）与氯气，焦炭反应，生成四氯化钛，（TiO2+2Cl2+2CTiCl4↑+2CO↑）；而后用金属镁在加热条件下置换四氯化钛中的钛，得到金属钛，请写出该反应的化学方程式　2Mg+TiCl42MgCl2+Ti　，该反应前后钛元素的化合价分别为　+4、0　。

（4）各种设备的金属材料都将被回收利用，将这些金属回收利用，不仅可以　节约金属资源　，而且还可以减少对环境的污染，这是一举两得的好事。

【解答】解：（1）天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭运载，发射时的能量转化为：由燃料的化学能转化为内能，最终转化为机械能；故填：化学；机械；

（2）金属材料包括纯金属与合金，所以钛镍合金的材料属于金属材料；故填：A；

（3）镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，同时生成氯化镁，反应的化学方程式为：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti．在反应物中，钛元素显+4价，在生成物中显0价；故填：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti；+4、0；

（4）各种设备的金属材料都将被回收利用，将这些金属回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染，这是一举两得的好事；故填：节约金属资源。