5.3 金属防护和废金属回收-2023-2024学年九年级化学上册课后培优分级练（沪教版·全国）

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第3节 金属防护和废金属回收
基础知识清单

一.钢铁的锈蚀及其防护
1. 铁生锈的条件：铁与氧气和水直接接触，（酸溶液或氯化钠溶液能加快铁的生锈）
2. 铁生锈的过程：铁与空气中的氧气、水等物质发生一系列复杂的化学反应的过程。
3. 铁锈成分复杂，主要成分是Fe2O3。
4. 铁锈的特点：疏松多孔，能加快铁的生锈。
二. 防锈原理和常用的防锈方法：
原理一：隔绝水：具体措施：保持铁制品表面的洁净、干燥，如铁锅、菜刀洗净擦干等。
原理二：隔绝水和氧气
具体措施：1.在铁制品表面涂一层油，如机械零件等。
2.在铁制品表面涂上一层油漆，如自行车车架等
3.在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理，如锯条等。
4.在铁制品表面镀上一层其他金属，如镀锌等。
原理三：改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢。
三. 废金属回收利用
1.意义：节约金属资源和能源；减少铅、镉、汞等有害金属的污染。
2.保护金属资源的有效途径有：
①防止金属锈蚀；
②废金属进行回收利用；
③合理开发金属资源和使用其它材料替代金属资源。
课后培优练级练

培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1．（2023·河南周口·校联考模拟预测）垃圾是放错地方的资源。金属易拉罐属于
A．厨余垃圾 B．可回收物 C．其他垃圾 D．有害垃圾
【答案】B
【详解】废旧金属易拉罐可回收利用，属于可回收垃圾。
故选B。
2．（2023·广西贵港·统考模拟预测）垃圾分类有助于资源的回收利用。易拉罐可归为
A．有害垃圾   B．其它垃圾  
C．厨余垃圾   D．可回收物  
【答案】D
【详解】A、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害生活的废弃物。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品 、废电池、废灯泡、废水银温度计等，不符合题意；
B、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意；
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，不符合题意；
D、可回收物是指，适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物，如废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等，易拉罐属于废金属，属于可回收物，符合题意。
故选D。
3．（2023·河南周口·周口恒大中学校考模拟预测）金属及金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，下列说法或做法错误的是
A．通过刷漆、涂油等措施可以防止铁制品生锈
B．通过相互刻画，可以比较黄铜片与铜片的硬度大小
C．回收利用废旧金属、合理开采矿物等都有利于保护金属资源
D．铝具有良好的抗腐蚀性能，可用铝制容器长期存放酸性食物
【答案】D
【详解】A、刷漆、涂油是防止铁生锈的有效措施，故A正确；
B、通过相互刻画，可以看到铜片上有明显的刻痕，故B正确；
C、保护金属资源的途径包括回收利用废旧金属、合理开采矿物，故C正确；
D、铝具有良好的抗腐蚀性能是因为表面的氧化铝薄膜，氧化铝属于金属氧化物会和酸性物质反应而被腐蚀，故D错误。
故选：D。
4．（2022春·安徽滁州·九年级校联考期中）下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是
A．自行车链条上的铁锈不及时除去
B．切过咸菜的菜刀不及时清洗
C．工地上的钢管堆放在潮湿的地方
D．家用剪刀不用时，涂上油并放在干燥处
【答案】D
【详解】A、铁锈是一种疏松多孔的物质，如果不及时除去会加快铁的生锈速率。故选项错误；
B、切过咸菜的菜刀不及时清洗会促进铁生锈。故选项错误；
C、钢管堆放在潮湿的地方会促进铁生锈。故选项错误；
D、剪刀不用时涂上油并放在干燥处有利于防止铁制品锈蚀。故选项正确。
故选：D。
5．（2023·北京通州·统考一模）下列物质与水共同作用可使铁生锈的是
A．O2 B．CO2 C．N2 D．H2
【答案】A
【详解】铁生锈是氧气和水共同作用导致，故选A。
6．日常生活中，下列做法合理的是
A．菜刀用湿布包起来防止生锈 B．煤炉上放一盆水，防止CO中毒
C．用食盐水区分硬水和软水 D．煤气泄漏时关闭阀门打开门窗
【答案】D
【详解】A.菜刀是金属，遇到水和氧气，容易生锈，所以应该注意保持干燥，选项说法错误；
B.一氧化碳难溶于水，所以煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，选项说法错误；
C.应该用肥皂水来检验硬水和软水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水，选项说法错误；
D.煤气泄漏时关闭阀门打开门窗，选项说法正确；
故选D。
7．（2023春·湖南常德·九年级统考期中）日常生活中，下列防锈措施不合理的是
A．菜刀用后及时清洗干净保持干燥 B．户外钢铁车棚刷一层油漆防锈
C．用盐水清除铁管表面的锈斑 D．医用手术器械使用不锈钢生产
【答案】C
【详解】A、防止铁生锈的原理：隔绝空气隔绝水，菜刀用后及时清洗干净保持干燥，防锈措施合理；
B、户外钢铁车棚刷一层油漆防锈，防锈措施合理；
C、用盐水清除铁管表面的锈斑，会加速铁管锈蚀，防锈措施不合理；
D、医用手术器械使用不锈钢生产，防锈措施合理；
答案：C。
8．（2023春·广东深圳·九年级校联考阶段练习）为探究铁生锈的条件，同学们在实验室设计了如图所示实验。下列有关该实验的相关说法错误的是

A．最终U形管内红墨水液面左低右高
B．植物油的作用是防止空气中的少量氧气溶于水
C．试管b中的干燥剂可以是无水氯化钙
D．对比试管a、b可以验证铁生锈需要水
【答案】A
【详解】A、a试管内的铁钉与水、氧气同时接触而生锈，氧气被消耗，试管内气压减小；b试管内铁钉只能与氧气接触不生锈，气压不变，在大气压作用下，则最终U型管内红墨水液面左高右低，说法错误；
B、植物油的作用是隔绝空气，防止空气中的少量氧气溶于水，说法正确；
C、氯化钙具有吸水性，试管b中的干燥剂可以是无水氯化钙，说法正确；
D、试管a中有铁、有水、有氧气，铁钉生锈，b试管中有铁、无水、有氧气，则对比试管a、b可以验证铁生锈需要水，说法正确。
故选A。
二、填空题
9．（2023秋·山西·九年级统考期末）我国矿物种类齐全，储量丰富，请完成下列各题。
(1)工业上从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。用赤铁矿冶炼铁的原理是
（填化学方程式）。
(2)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一，写出一种防止铁制品生锈的具体方法： 。
【答案】(1) (2)在其表面刷漆或涂油或镀上其他金属等
【详解】（1）用赤铁矿冶炼铁的原理是赤铁矿的主要成分氧化铁与一氧化碳高温条件反应生成铁和二氧化碳，化学方程式。
故填：。
（2）铁与水、氧气充分接触时容易生锈，为了防止铁制品锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。
故填：在其表面刷漆或涂油或镀上其他金属等。
10．（2023·吉林长春·统考二模）金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛
(1)2021年3月20日，四川省文物考古研究院在发布会宣布，考古工作者在三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”，发掘并出土了巨型青铜面具。
①青铜属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。
②人类最早进入青铜器时代，继而进入铁器时代，而人类利用铝的历史仅100多年，这个先后顺序跟下列因素有关的是 。（填序号）
A．金属的活动性顺序                    B．金属的导电、导热性
C．金属的延展性                         D．地壳中金属元素的含量
(2)“低碳生活，绿色出行”。共享单车车架主要是铁合金，表面喷漆不仅美观，而且可有效防止车架与
接触而生锈。
【答案】(1) 金属材料 A(2)水蒸气和氧气（H2O和O2）
【详解】（1）青铜是一种合金，合金属于金属材料，金属使用的先后顺序和金属的活动性顺序及冶炼的难易程度有关，故选：A；
（2）金属表面喷漆不仅美观，而且使铁与空气和水隔绝，可有效防止车架与空气中的水蒸气和氧气接触而生锈。
11．（2023·江苏无锡·统考一模）2022年6月17日，我国第三艘航空母舰-“福建舰”下水，开拓中国新蓝海。

(1)建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是 （填“原子”、“分子”或“离子”）。
(2)舰载机发动机叶片使用钛合金的优点是 （填序号）。
a．密度小        b．熔点低        c．强度小
(3)航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与 接触而锈蚀。
(4)建造航母时，常用氮气或稀有气体作焊接金属的保护气，因为它们的化学性质 。
【答案】(1)原子 (2)a (3)水、氧气 (4)稳定
【详解】（1）金属钛是由钛原子构成的；
（2）舰载机发动机叶片使用钛合金的优点是密度小、熔点高、强度大；故填：a；
（3）铁与氧气和水接触时会发生锈蚀。航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与水、氧气接触而锈蚀；
（4）建造航母时，常用氮气或稀有气体作焊接金属保护气，因为它们的化学性质稳定。
三、实验题
12．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）某学生想探究铁生锈的条件，他设计了如图所示的实验：

(1)本实验对所用铁钉的要求是 。
(2)因缺少 的操作，故A试管中的铁钉生锈了。
(3)在C试管中，观察到的现象是 。
(4)铁生锈的条件是 。
【答案】(1)洁净光亮 (2)蒸馏水煮沸 (3)铁钉没有生锈 (4)与氧气和水接触
【详解】（1）本实验对所用铁钉的要求是洁净光亮，便于观察。
（2）水中会溶解部分空气中氧气，因缺少煮沸蒸馏水的操作，故A试管中的铁钉生锈了。
（3）在C试管中，没有水的存在，观察到的现象是铁没有生锈。
（4）铁生锈的条件是铁与氧气和水共同作用的结果。
13．（2022·海南·统考一模）为探究铁生锈的条件，某化学社团设计了如下实验：取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，装置如图所示，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。

(1)铁丝发生变化的是 。（填实验序号）
(2)铁在潮湿的空气中易于生锈，实际上是铁与空气中的 、 （填名称）发生反应的结果。
【答案】(1)③ (2) 氧气 水
【详解】（1）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果；①中缺少水，不生锈；②中缺少氧气不生锈；③中存在氧气和水，铁生锈；故填③；
（2）铁在潮湿的空气中易于生锈，实际上是铁与空气中的氧气、水发生反应的结果。
培优第二阶——拓展培优练
一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A．回收利用废旧金属，有利于保护环境，充分利用资源
B．生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度
C．“高钙牛奶”、“铁强化酱油”中的“钙、铁”都是指元素
D．高层住房着火时，要乘坐电梯迅速撤离
【答案】D
【详解】A、回收利用废旧金属，可以充分利用资源，节约金属资源，有利于保护环境，故A正确；
B、生活中常用加热煮沸的方法将硬水软化，实验室常用蒸馏的方法降低水的硬度，故B正确；
C、 “高钙牛奶”、“铁强化酱油”中的“钙、铁”都是指元素，而不是分子、原子或离子，故C正确；
D、高层住房着火时，不能乘坐电梯迅速撤离，避免电梯因为火宅出现故障而被困在电梯内，故D错误。
故选D。
2．（2023·河北唐山·统考三模）金属是生活、生产中应用很广泛的一类材料，下列关于金属的说法正确的是
A．金属的用途只由金属的性质决定 B．“真金不怕火炼”说明金的熔点很高
C．铁生锈是铁与氧气和水分共同作用的结果 D．生铁比钢的含碳量更低，性能更优越
【答案】C
【详解】A、金属的性质不是决定其用途的唯一因素，还与金属的价格、市场的需求等有关，故A说法不正确；
B、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故B说法不正确；
C、铁生锈是铁与氧气和水分共同作用的结果，故C说法正确；
D、生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为 0.03%～2%，因此钢的含碳量比生铁要低，性能更优越，故D说法不正确；
故选C。
3．（2023·湖南长沙·校考三模）生活中处处可以用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是
A．合金通常比组分金属的熔点更高、硬度更小
B．生锈的铁制品回收成本高，属于不可回收垃圾
C．生铁和钢都是铁合金，两者含碳量不同
D．铝的金属活动性比铁强，所以在空气中铝比铁更易腐蚀
【答案】C
【详解】A、合金通常比组分金属的熔点更高、硬度更大，该选项不正确；
B、生锈的铁制品属于可回收垃圾，该选项不正确；
C、生铁和钢都是铁合金，两者含碳量不同，该选项正确；
D、铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，不容易生锈，该选项不正确。
故选C。
4．（2023·重庆·九年级统考专题练习）2022年11月30日，神舟十四号与神舟十五号宇航员在太空会师彰显了中国航天的力量，在航天科技中运用了大量金属材料。下列有关金属材料的说法中不正确的是
A．钛和钛合金被广泛用于制造火箭、导弹、航天飞机
B．合金中一定只含有金属元素
C．金属变成合金后，内部的组成和结构发生变化，硬度更大
D．铁制品在潮湿的空气中更容易腐蚀
【答案】B
【详解】A、钛和钛合金具有熔点低、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等优点，被广泛用于制造火箭、导弹、航天飞机，故选项A说法正确；
B、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金，合金中不一定只含有金属元素，故选项B说法错误；
C、金属变成合金后，不仅组成上发生了变化，其内部的组成和结构也发生了变化，故选项C说法正确；
D、铁制品在潮湿的空气中更容易腐蚀，故选项D说法正确；
故选：B。
5．（2023·云南昆明·校考模拟预测）下列实验设计及操作不能达到实验目的是
A．装置气密性的检查 B．探究铁生锈的两个条件
C．证明二氧化碳密度比空气大 D．证明分子在不断运动
【答案】B
【详解】A、检查装置的气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，故选项A正确；
B、实验过程中，左边试管中的铁钉只与空气（或氧气）接触，不生锈，右边试管中的铁钉与氧气和水接触，会生锈，只能证明铁钉生锈需要水的参与，故选项B错误；
C、该实验中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，故选项C正确；
D、一段时间后，烧杯中的酚酞溶液变红色，而两者没有直接接触，说明氨分子运动到了酚酞溶液中，证明分子在不断运动，故选项D正确；
故选：B。
6．（2023·山东烟台·统考一模）兴趣小组的同学设计实验测定空气中氧气的含量。如图所示放入药品盒（药品盒中装有铁粉、碳和少量NaCl，连同湿巾片所占总体积约为4cm3）。将注射器的活塞调到49mL刻度处，夹紧弹簧夹。一天后观察到药品盒中药品变红色，注射器的活塞静止在40.2mL刻度处。下列说法正确的是
  
A．本实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
B．该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气，红色药品的主要成分是Fe2O3
C．铜能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜绿，可将药品盒中的铁粉换成铜粉
D．造成测定结果偏大的原因可能是铁粉量不足
【答案】B
【详解】A、铁生锈消耗氧气变为氧化铁，空气体积=49mL-4mL=45mL，减小气体体积=45mL-40.2mL=4.8mL，所以此时氧气体积分数，故A说法错误；
B、该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气，红色药品的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3，故B说法正确；
C、铜能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜绿，铜除了消耗氧气，还有二氧化碳和水参与反应，所以不可将药品盒中的铁粉换成铜粉，故C说法错误；
D、铁粉量不足，氧气没有被全部消耗完毕，说明此时氧气有剩余，造成测量结果偏小，故D说法错误；
故选B。
7．（2023·河南周口·校考三模）某同学用光亮的细铁丝和洁净无锈的铁钉分别做了如下图所示的实验。下列说法不正确的是
  
A．甲实验中预先在集气瓶中放入一些水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
B．根据乙、丙两个实验可得出铁生锈只与氧气有关
C．根据乙、丙、丁三个实验可得出铁生锈需要有氧气和水参与
D．根据乙、丙、丁三个实验可得出涂油或保持干燥均可以防止铁制品生锈
【答案】B
【详解】A、铁丝燃烧实验中，集气瓶底放少量的水，可防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，该选项说法正确；
B、乙中铁与空气和水共同接触，丙中铁只与水接触，对比可知铁生锈需与空气接触，但不能说只与氧气有关，该选项说法不正确；
C、丁中铁钉只与空气接触，根据乙、丙、丁三个实验可得出铁生锈需要有氧气和水参与，该选项说法正确；
D、由于铁与氧气和水共同接触会生锈，则涂油或保持干燥均可以防止铁制品生锈，该选项说法正确。
故选B。
8．（2022秋·广西南宁·九年级统考阶段练习）某校化学组设计了如图所示的活动作业，用三枚洁净无锈的铁钉探究铁生锈的条件，一周后观察现象。下列说法不正确的是
  
A．只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
B．乙试管中植物油的作用是隔绝空气
C．乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D．实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】C
【详解】A、甲试管中：铁与氧气和水能同时接触，铁钉有明显锈迹；乙试管中：铁钉能与水接触，不能与氧气接触，铁钉无明显锈迹；丙试管中：铁能与氧气接触，不能与水接触，铁钉不生锈，故A正确；
B、乙试管的铁钉浸在水中，上方的植物油起隔绝氧气的作用，故B正确；
C、乙试管中：铁与水接触，不能与氧气接触，铁钉不生锈；丙试管中：铁能与氧气接触，不能与水接触，铁钉不生锈，对比无法说明铁生锈需要水，故C错误；
D、甲乙对比说明铁生锈需要与氧气接触，甲丙对比说明铁生锈需要水，所以该实验表明铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，故D正确。
故选C。
9．实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是
实验装置
序号
其他试剂
200s时O2的含量
  
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【详解】A、铁粉锈蚀需要消耗氧气，所以②③中O2含量减少，表明铁已锈蚀，选项A说法正确；
B、①加入干燥剂后，氧气含量不变，说明铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，氧气含量减少，说明铁粉慢慢锈蚀，因此①②证明水对铁锈蚀有影响，选项B说法正确；
C、②加入10滴水后，氧气含量减少，说明铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀，因此②③证明食盐能加快铁锈蚀，选项C说法正确；
D、三个实验中均含炭粉，对比三个实验，并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响，选项D说法错误。
故选：D。
10．（2023·广东广州·统考二模）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图。下列说法正确的是
  
A．对比①③可探究：接触氧气是铁生锈的条件之一
B．对比②③可探究：接触水是铁生锈的条件之一
C．对比③④可探究：接触氧气是铁燃烧的条件之一
D．对比①④可探究：温度达到着火点是铁燃烧的条件之一
【答案】B
【详解】A、①③的变量为铁丝干湿，还有接触的气体组分不同，变量不唯一，因此不能探究氧气是铁生锈的条件之一，故A错误；
B、②③的变量为是否与水会接触，因此可探究水是铁生锈的条件之一，故B正确；
C、③④变量为温度、铁丝干湿，变量不唯一，因此不能探究接触氧气是铁燃烧的条件之一，故C错误；
D、①④变量为温度、气体组分等，变量不唯一，因此不能探究温度达到着火点是铁燃烧的条件之一，故D错误；
故选：B。
二、填空题
11．（2023·贵州贵阳·统考模拟预测）金属在人类文明史上具有重要意义。
（一）了解金属材料的发展
(1)历史上人类冶炼不同金属的年代大致为：金（公元前4500年）→铁（公元前500年）一锌（公元500年）→铝（公元1827年），金作为饰品年代久远，金具有的性质 。
（二）金属的化学性质
(2)如图铁丝在氧气中点燃的化学方程式为 ，现象 ，集气瓶中放少量水的目的是 。
  
(3)为验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计如图所示实验。该实验方案中，不需要做的实验是______（填字母）。
A．   B．   C．  
（三）金属的锈蚀与防护
(4)生活中防止钢铁制品生锈的措施有 （写一条）。
（四）金属的回收利用
(5)金属矿物储量有限，而且不能再生。下列措施能有效保护金属资源的是______。
A．回收利用废旧金属制品 B．任意开采金属矿石
C．寻找、开发金属的代用品 D．国家部门宏观控制金属产能
【答案】(1)良好的延展性(2) 剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 (3)C (4)刷漆（合理即可） (5)ACD
【详解】（1）金作为饰品年代久远，金制成饰品，是因为金具有良好的延展性；
（2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：；
现象为：剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；
铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故集气瓶中放少量水的目的是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
（3）A实验中，铝能与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，有红色固体析出，说明铝比铜活泼；B实验中铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，C实验中，铜和硝酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铜活泼，故由A、B实验即可得出三种金属的活动性顺序，无需做的实验是C；
（4）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止钢铁制品生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
（5）A、回收利用废旧金属制品，可以节约金属资源，减少污染，保护环境，符合题意；
B、任意开采金属矿石，会造成资源的浪费，不符合题意；
C、寻找、开发金属的代用品，可以节约金属资源，符合题意；
D、国家部门宏观控制金属产能，可以节约金属资源，保护金属资源，符合题意。
故选ACD。
三、科学探究题
12．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级校考期中）某兴趣小组同学探究铁生锈的条件。
  
(1)小组同学把无锈铁钉放入上图所示装置中，一段时间后发现 （填装置序号）中铁钉出现明显锈迹。
(2)对比A、C两试管可以得出铁生锈需要有 ；
(3)对比B、C两试管可以得出铁生锈需要有 ；
(4)由此得出铁生锈是铁与 和 等接触发生的化学反应。
(5)在探究中，你认为用经煮沸后冷却的蒸馏水的作用是 ；植物油的作用是 。
【答案】(1)C (2)氧气 (3)水/H2O (4) 氧气 水 (5) 除去水中可能溶解的氧气 防止氧气溶于水
【详解】（1）铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水等物质间相互作用发生的化学反应。C装置满足铁生锈的条件。所以一段时间后发现C中铁钉出现明显锈迹。
（2）实验A中铁钉只与水接触；实验室C中铁钉和水与氧气同时接触。因此对比A、C两试管可以得出铁生锈需要有氧气或空气。
（3）实验B中铁钉只与空气接触；实验室C中铁钉和水与氧气同时接触。因此对比B、C两试管可以得出铁生锈需要有水。
（4）铁生锈实际上是铁跟空气中的氧气和水等物质间相互作用发生的一系列复杂的化学反应。
（5）因铁锈蚀的条件是水和氧气共同作用的结果，所以用经煮沸迅速冷却的蒸馏水的作用是除去水中可能溶解的氧气；植物油的作用是防止氧气溶于水。
13．（2023·辽宁沈阳·统考模拟预测）钢铁是生产生活中应用广泛的金属。化学小组的同学对铁的部分化学性质和冶炼进行研究。
Ⅰ．铁的化学性质
  
(1)A实验中，反应的化学方程式为 ，属于 反应（填基本反应类型）。
(2)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是 。
(3)D实验中，5.8g含杂质3%的铁片与足量硫酸铜溶液反应，生成铜的质量 g（结果精确到0.1）。
Ⅱ．铁的冶炼
下图是实验室模拟炼铁的装置，请回答以下问题。
  
(4)实验前，先通入一氧化碳的目的是 。
(5)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(6)用B装置检验气体生成物，化学方程式为 。
(7)本实验中得到的铁与工业炼铁得到的铁，成分上的区别是 。
【答案】(1) 化合 (2)与水接触
(3)5.8g含杂质3%的铁片中铁的质量为
生成铜的质量为



答：生成铜的质量为6.4g。
(4)排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸 (5)
(6) (7)含碳量不同
【详解】（1）A实验中，铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；该反应符合”多变一“的特征，属于化合反应；
（2）实验B中，铁与氧气和水同时接触，会生锈，实验C中铁只与氧气接触，不生锈，对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是与水接触；
（3）解析见答案；
（4）实验前，先通入一氧化碳，是为了排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸；
（5）装置玻璃管中，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（6）澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（7）本实验中得到的铁与工业炼铁得到的铁，成分上的区别是含碳量不同。
14．（2023春·山西临汾·九年级统考开学考试）蒸汽眼罩可以帮助缓解眼部疲劳。蒸汽眼罩内主要物质是铁粉、碳、氯化钠等。使用时，利用铁生锈释放出的热量将储存的水变成水蒸气，促进血液循环。缓解眼部疲劳。化学兴趣小组的同学们对蒸汽眼罩的成分、发热原理产生了浓厚的兴趣，开启了项目式学习之旅。  
【信息检索】
同学们查阅了某品牌蒸汽眼罩的产品信息如图所示：
产品信息
【产品名称】热敷蒸汽眼罩香氛款
【规格】30片/盒、10片/盒
【香型】洋甘菊、茉莉、薰衣草
【结构成分】无纺布、铁粉、蛭石、活性炭、无机盐、高吸水树脂、水、弹力耳挂
①吸水树脂：有良好的保水性能，为眼罩提供水蒸气
②蛭石：是优良的保温材料
③无机盐的主要成分是氯化钠
活动一  设计实验方案证明铁的存在
【进行实验】
(1)
实验步骤
实验现象
实验结论
1、取样品于试管中，加入稀盐酸
。
样品中含有铁粉
2、取样品于试管中，加入 ,
有红色固体析出
样品中含有铁粉
【分析交流】
(2)步骤2发生的化学方程式为 。
(3)你是否有更简便的方法？写出你的做法与同学们交流。
活动二  探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响
同学们通过温度传感器定量检测蒸汽眼罩发热过程中的温度变化（如图所示）
  
【设计并进行实验】同学们通过讨论进行了以下四组实验：
(4)一、铁粉、水
二、铁粉、水、活性炭
三、 （请同学们填写）
四、铁粉、水、氯化钠、活性炭
【得到结论】
  
(5)在氧气和水存在的条件下， 共同作用加快了铁生锈，使蒸汽眼罩能快速升温。
(6)铁生锈是一个 的过程。
a．放热    b．吸热    c．缓慢氧化
活动三  交流讨论
(7)蒸汽眼罩可以重复使用吗？
在使用蒸汽眼罩时，要注意几点问题：
①不要在佩戴隐形眼镜时使用蒸汽眼罩。
②蒸汽眼罩的使用时间在10～15分钟左右。
③每周使用次数不超过3次。
【答案】(1) 样品逐渐溶解，溶液变成浅绿色，有气泡冒出 硫酸铜溶液（合理即可）
(2) (3)用磁铁吸引 (4)铁粉、水、氯化钠
(5)氯化钠、活性炭 (6)ac (7)不可以
【详解】（1）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，因此：
实验步骤
实验现象
实验结论
1、取样品于试管中，加入稀盐酸
样品逐渐溶解，溶液变成浅绿色，有气泡冒出
样品中含有铁粉
2、取样品于试管中，加入硫酸铜溶液
有红色固体析出
样品中含有铁粉
（2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；
（3）铁能被磁铁吸引，更简便的方法证明铁的存在可用磁铁吸引；
（4）从实验设计可知，该实验的目的是探究氯化钠和活性炭对铁生锈时温度变化的影响，根据控制变量的原理，第3组实验设计为：铁粉、水、氯化钠；
（5）根据图像的分析可知，在氧气和水存在的条件下，氯化钠、活性炭共同作用加快了铁生锈，使蒸汽眼罩能快速升温；
（6）根据图像的分析可知，铁生锈过程中消耗氧气，放出热量，是一个放热、缓慢氧化的过程；
（7）铁生锈过程中不断消耗铁，蒸汽眼罩不可以重复使用。
培优第三阶——中考沙场点兵
一、单选题
1．（2023·湖北襄阳·中考真题）我们要养成垃圾分类的好习惯。矿泉水瓶、易拉罐属于
A．可回收物 B．有害垃圾
C．厨余垃圾 D．其他垃圾
【答案】A
【详解】A、可回收物指适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物。可回收物主要品种包括：废纸、废弃塑料瓶、废金属、废包装物、废旧纺织物、废弃电器电子产品、废玻璃、废纸塑铝复合包装等。矿泉水瓶为塑料制品、易拉罐为金属制品，均属于可回收再利用的资源。符合题意
B、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害生活的废弃物。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池、废灯泡、废水银温度计等，不符合题意；
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，不符合题意；
D、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选A。
2．（2023·山东青岛·统考中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是
A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金
【答案】D
【详解】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。
综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。
3．（2023·江苏苏州·统考中考真题）铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是
A．炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D．日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
【答案】C
【详解】A、炼铁原理是用合适的物质将氧化铁在一定条件下转化为单质铁，不符合题意；
B、生铁和钢均是铁的合金，但是生铁的含碳量比钢高，炼钢的原理是将生铁中的大部分碳反应除去，但是得到的钢也是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜，可以隔绝氧气和水，防止铁进一步被锈蚀，符合题意；
D、日常生活中的废旧铁制品应回收利用，可以节约金属资源，减少污染，不符合题意。
故选C。
4．（2023·山东临沂·统考中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是
A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色
B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈
C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素
D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
【答案】A
【详解】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误；
B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确；
C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确；
D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。
故选A。
5．（2023·江苏宿迁·中考真题）下列说法正确的是
A．人类利用的能量都是通过燃烧获得的
B．原子得失电子变成离子后，元素种类发生了改变
C．回收废旧金属有利于金属资源的充分利用
D．原子核都是由质子和中子构成的
【答案】C
【详解】A.人类利用的能量不都是通过燃烧获得的，比如水能、风能、海洋能等就不是通过燃烧获得的，故A错误；
B.质子数决定元素的种类，原子得失电子变成离子后，质子数没有改变，元素种类不变，故B错误；
C.废旧金属属于可再生资源，回收废旧金属有利于金属资源的充分利用，故C正确；
D.并不是所有原子核都是由质子和中子构成的，如氕原子（一种氢原子）只有一个质子，没有中子，故D错误。
故选：C。
6．（2023·广西·统考中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是
A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品
C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
【答案】D
【详解】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意；
B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，该选项不符合题意；
C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意；
D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。
故选D。
7．（2023·山东潍坊·统考中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是

A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一
B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一
C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一
D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
【答案】B
【分析】根据铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果；燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②可燃物与氧气或空气接触、③温度要达到着火点；进行分析判断。
【详解】A、①中的铁丝只与氧气接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。
B、①中的铁丝只与氧气接触，②中的铁丝与氮气、水接触，对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。
C、②中的铁丝与氮气、水接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。
D、③中的铁丝（螺旋状）与氧气、水接触，④中的铁丝（直线状）与氧气、水接触，对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。
故选B。
8．（2023·山东滨州·统考中考真题）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是
A．金属在常温下都是固体
B．工业炼铁的原理是，该反应属于置换反应
C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
【答案】C
【详解】A、金属在常温下不都是固体，如汞常温下为液态，选项错误；
B、置换反应的定义是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，工业炼铁原理反应物是一氧化碳和氧化铁，没有单质，不属于置换反应，选项错误；
C、铁与氧气、水共同反应生成铁锈，所以铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈，选项正确；
D、铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气反应，所以铝制品不易被锈蚀，选项错误；
故选：C。
二、填空题
9．（2023·辽宁营口·统考中考真题）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题：
(1)将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度 。
(2)生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的 性；
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与 反应；
(4)实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，反应的化学方程式是 。
(5)保护金属资源的有效途径有 （答一种即可）。
【答案】(1)大 (2)导电 (3)氧气/O2 (4) (5)回收利用废旧金属(或合理有效地开采矿物或寻找金属代用品）
【详解】（1）将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度大， 合金的硬度大于构成其纯金属的硬度，故填：大；
（2）生活中常用铜制导线，是铜具有良好的导电性，故填：导电性；
（3）金的化学性质稳定，即使在高温条件下也很难与氧气发生化学反应，故填：氧气（或O2）；
（4）实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，是盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为，故填：；
（5）保护金属资源的有效途径有回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属代用品，故填：回收利用废旧金属(或合理有效地开采矿物或寻找金属代用品）。
10．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的 性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的 性；使用后的铁锅最好洗净后 ，再涂上食用油以防生锈。
(2)世界上每年因腐蚀而报废的铁，以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 （答一点即可）。
(3)早在春秋战国时期，我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁，在冶炼过程中将铁矿石粉碎，其目的是 。现代工业用赤铁矿与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁，该反应的化学方程式是 。
(4)我国高铁技术在世界处于领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁
（填“大”或“小”）。
【答案】(1) 延展 导热 擦干 (2)节约资源（合理即可） (3) 增大铁矿石的接触面积，使反应充分 (4)大
【详解】（1）铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的延展性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的导热性；铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，使用后的铁锅最好洗净后擦干，再涂上食用油以防生锈；
（2）回收利用废旧金属的意义是节约资源(合理即可)；
（3）在冶炼过程中将铁矿石粉碎，其目的是增大铁矿石的接触面积，使反应充分。用赤铁矿与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁，该反应的化学方程式是；
（4）合金的强度和硬度都比纯金属高，铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁大。
11．（2023·辽宁·统考中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。
【认识铁及其来源】
(1)铁元素在自然界中以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。赤铁矿是常见铁矿石，其主要成分的化学式为 。
【认识铁的性质】
(3)菜刀、锤子用铁制而不用铝制，是利用铁具有 的性质。
(4)将铁片放入硫酸铜混合溶液中，写出发生反应的化学方程式 。
【铁的锈蚀和防护】
(5)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．喷油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯
【答案】(1)化合物 (2) (3)硬度大 (4) (5)A
【详解】（1）铁化学性质比较活泼，铁元素在自然界中以化合物形式存在，故填：化合物；
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为，故填：；
（3）因为铁的硬度大于铝，所以菜刀、锤子等用铁制而不用铝制，故填：硬度大；
（4）锌、铁、铜三种金属的活动性：锌＞铁＞铜，将将铁片放入硫酸锌和硫酸铜混合溶液中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，与硫酸锌不反应，反应的化学方程式为，故填：；
（5）铁制品腐蚀需要的条件是与水和氧气同时接触。
A、未擦干的铁锅，铁与水和氧气同时接触，铁锅易生锈，故选项符合题意；
B、涂油的栏杆，隔绝了空气和水，不易生锈，故选项不符合题意；
C、盛水的不锈钢水杯，不锈钢属于合金，抗腐蚀性强，不容易生锈，故选项不符合题意。
故选A。
三、流程题
12．（2023·内蒙古包头·统考中考真题）内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
  
据此回答问题：
(1)A的化学式为 。
(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理 ，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法 。
【答案】(1)CO2 (2) 混合物(3)在铁制品表面涂油、喷漆、搪瓷等
【详解】（1）碳燃烧生成二氧化碳，则A的化学式为CO2。
（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生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
生铁为铁的合金，属于混合物。
（3）防止铁制品生锈就是要隔绝铁与氧气、水同时接触，具体方法有：刷漆、涂油等。
四、综合应用题
13．（2023·江苏连云港·统考中考真题）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。
(1)从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。
②下列铁制品中，利用了金属导热性的是 (填字母)。
a．  后周铁狮子　b．  铸铁井盖　c．  不锈钢水壶
③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是 (填字母)。
a．铁是地壳中含量最高的金属元素
b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下：
  
①石灰石(主要成分为)在高温下可将铁矿石中的转变为炉渣()，同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为 。
②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入的目的是 。
(3)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧，得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程，否则不得分)。
【答案】(1) 铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀高温 c b
(2) 降低生铁中C元素的含量
(3)解：设1.0g铁合金中碳元素的质量为

合金中碳元素的质量分数=
答：因生铁的含碳量在2%～4.3%之间，故该铁合金属于生铁。
【详解】（1）①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是依据金属活动性可知：铁的金属活动性比铜强，易被腐蚀；
②a、后周铁狮子，不是利用金属的导热性；
b、铸铁井盖利用金属的延展性、硬度大，不是利用金属的导热性；
c、不锈钢水壶，利用金属的导热性；
答案：c；
③a、铝是地壳中含量最高的金属元素，说法错误；
b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触，沙漠中水蒸气含量邵，铁制品锈蚀慢，说法正确；
c、不锈钢是含铁的合金，铁和酸反应生成盐和氢气，不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品，说法错误；
答案：b；
（2）①石灰石和二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和一种氧化物，依据质量守恒定律：该氧化物是二氧化碳，该反应化学方程式：；
②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入的目的是降低生铁中C元素的含量，碳元素与氧气在高温条件反应生成二氧化碳；
（3）解析见答案。