初中化学人教版九年级下册第八单元 金属和金属材料课题 3 金属资源的利用和保护精品练习题

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8.3 金属资源的利用和保护学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________1．人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是A．地壳中金属元素的含量 B．金属的延展性C．金属的导电性 D．金属冶炼的水平【答案】D【解析】人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程，因为铜的活性比较弱，而铝的活性比较强，存在形式比较复杂，所以金属冶炼的水平就限制了金属的使用。故选：D2．下列矿石与其主要成分对应不一致的是A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2【答案】A【解析】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不是碳酸亚铁，符合题意；B、铝土矿的主要成分是氧化铝，不符合题意；C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意；D、黄铁矿的主要成分是FeS2，不符合题意。故选A。3．铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B．铁在自然界中以单质形式存在C．铁是地壳里含量最多的金属元素 D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素【答案】D【解析】A、铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，不会生成氧化铁，故A错误；B、除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，铁在自然界中多数以化合物的形式存在，故B错误；C、地壳中含量最多的金属元素是铝元素，而不是铁元素，故C错误；D、用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素，故D正确。故选D。4．下列通过丝绸之路传到国外的发明和技术中不涉及化学变化的是A．使用火药 B．指南针用于航海C．用泥土烧制陶瓷 D．治炼金属【答案】B【解析】A、使用火药过程中有新物质生成，属于化学变化，故A不符合题意；B、指南针指引航海，只是指示南北，没有新物质生成，属于物理变化，故B符合题意；C、用泥土烧制陶瓷，包含着物质与氧气发生的氧化反应，有新物质的生成，属于化学变化，故C不符合题意；D、冶炼金属需要用还原剂与化合物反应，过程中有新物质生成，属于化学变化，故D不符合题意。故本题选B。5．为预防金属制品锈蚀，下列措施或做法不当的是A．用钢丝球清除铝锅内的氧化层B．在铁制门窗表面喷涂油漆C．在铁制水管表面镀一层锌D．将使用后的菜刀洗净擦干【答案】A【解析】A、铝制品表面有一层氧化膜，对铝锅起保护作用，阻止铝被进一步氧化，所以擦去表面的氧化层是错误的做法，故A符合题意；B、在在铁制门窗表面喷涂油漆，使铁与氧气和水隔绝，有利于防锈，故B不符合题意；C、在铁制水管表面镀一层锌，使铁与氧气和水隔绝，有利于防锈，故D不符合题意；D、使用后的菜刀洗净擦干有利于防锈，故D不符合题意。故应选A。6．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是A．炼铁用的设备是高炉B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石C．炼铁最终得到的生铁是混合物D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）>磁铁矿（Fe3O4）【答案】D【解析】A、炼铁用的设备是高炉，故选项A正确；B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石，故选项B正确；C、炼铁最终得到的是生铁，生铁中除铁外，还含有其他物质，是混合物，故选项C正确；D、炼铁所用的铁矿石赤铁矿（Fe2O3）中铁元素的质量分数为磁铁矿（Fe3O4）中铁元素的质量分数为，铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）<磁铁矿（Fe3O4），故选项D不正确。故选：D。7．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的叙述中不正确的是（　　）A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应B．提高废旧金属的回收利用率C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀D．用塑料代替金属制造管道和机器部件【答案】A【解析】A、大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应，不有利于保护金属资源，符合题意；B、提高废旧金属的回收利用率，有利于保护金属资源，不符合题意；C、采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀，有利于保护金属资源，不符合题意；D、用塑料代替金属制造管道和机器部件，有利于保护金属资源，故不符合题意；故选A。8．冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是A．一氧化碳 B．石灰石 C．二氧化锰 D．碳化铁【答案】B【解析】冶铁的原料中，除铁矿石（原料）、焦炭（提供热量，将二氧化碳转化为还原剂一氧化碳）、空气（提供氧气），还应添加的是石灰石（将二氧化硅转化为炉渣）。故选：B9．铁是年产量最高的金属，而且应用广泛，下列有关金属铁冶炼说法不正确的是（       ）A．冶炼原料是铁矿石、焦炭、石灰石B．炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂C．磁铁矿的成分是四氧化三铁D．炼铁所得生铁含碳量是0.03%～2%【答案】D【解析】A、冶炼原料是铁矿石、焦炭（提供热量和一氧化碳）、石灰石（将矿石中的二氧化硅转化为炉渣），不符合题意；B、炼铁中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出热量，提供热量，同时二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，提供还原剂，不符合题意；C、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不符合题意；D、生铁的含碳量为：2%-4.3%，符合题意。故选D。10．炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：   请根据题图和所学知识判断下列说法错误的是（　　）A．生铁属于混合物B．反应过程①是置换反应，②③属于化合反应C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳D．工业炼铁的设备是高炉【答案】B【解析】A、生铁是铁和碳的合金，属于混合物，不符合题意； B、①焦炭为单质碳，在高温条件下与空气中氧气反应生成二氧化碳；化学方程式为：；②二氧化碳在高温条件下，与焦炭继续发生化合反应生成具有还原性的气体一氧化碳；化学方程式为：；③一氧化碳在高温条件下，与赤铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应，生成铁和二氧化碳；化学方程式为：。故反应过程①②③中，属于化合反应的有①②，③既不是置换反应，也不是化合反应，符合题意； C、焦炭为单质碳，在高温条件下与空气中氧气反应生成二氧化碳，放出大量的热，原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳，不符合题意； D、工业炼铁的设备是高炉，不符合题意。故选B。11．下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（　　）A．使用的设备是高炉B．主要原料为铁矿石、石灰石、焦炭和热空气等C．主要原理是：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑D．主要产物为生铁【答案】C【解析】A．炼铁的设备是高炉，此选项正确；B．工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气等，此选项正确；C．工业炼铁是在高温的条件下，用一氧化碳来还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，此选项错误；D．工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，此选项正确。故选C。12．下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却【答案】A【解析】A. 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原成黑色铁粉而不是银白色。故A符合题意；B. 没有参加反应的一氧化碳直接通入空气中会造成空气污染，所以可以用一只燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧掉。故B不符合题意；C. 赤铁矿颜色是红色的，因为其主要成分氧化铁为红色固体。故C不符合题意；D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是让还原出来的铁粉在一氧化碳气流中冷却。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精喷灯，还原的铁粉又会与空气中的氧气反应。故D不符合题意。故选A。13．实验室用下图装置模拟炼铁，下列说法正确的是A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3B．氧化铁发生了氧化反应C．红棕色粉末逐渐变黑D．实验结束时，先停止通CO，再停止加热【答案】C【解析】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，不符合题意；B、氧化铁被CO夺取了氧，发生了还原反应，不符合题意；C、在做一氧化碳还原氧化铁的实验过程中，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末逐渐变黑，符合题意；D、实验结束时，先停止加热，再停止通CO，防止生成的铁被再次氧化，不符合题意。故选C。14．实验室里，用如图所示装置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。关于该实验，下列说法错误的是A．实验时，先加热，再通入一氧化碳B．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置C．实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却D．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成【答案】A【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，可能发生爆炸，故实验时，先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸，符合题意；B、一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故为了减少空气污染，应增加尾气处理装置，不符合题意；C、实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却，防止反应生成的铁高温下重新被氧化，不符合题意；D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，不符合题意。故选A。15．下列说法中正确的是A．铁锈的主要成分是Fe3O4 B．铁在干燥空气中容易生锈C．铁锈可用于治炼钢铁 D．生了锈的铁应随手丢弃【答案】C【解析】A、铁锈的主要成分是三氧化二铁，不是四氧化三铁，不符合题意；B、铁生锈的条件是铁与氧气、水接触，故铁在干燥空气中不容易生锈，不符合题意；C、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁能与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故铁锈可用于冶炼钢铁，符合题意；D、生锈的钢铁，可回收利用，实现资源的有效利用，不应随意丢弃，不符合题意。故选C。16．（2022·辽宁沈阳·中考真题）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是A．用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B．在车船的表面喷涂油漆C．在铁制品表面镀上一层其他金属 D．将使用后的菜刀用布擦干【答案】A【解析】A、用洗涤剂除去铁制品表面的油膜，铁能与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项做法不正确；B、车船表面喷涂油漆，能够阻止铁与氧气、水接触，所以可防止铁生锈，故选项做法正确；C、在铁制品表面镀上一层其它金属能够防止生锈，故选项做法正确；D、将使用后的菜刀用布擦干，能防止与水分接触，能防止钢铁制品锈蚀，故选项做法正确。故选A。17．被雨水淋湿的自行车，应A．先用布擦干，再用带油的布擦拭 B．无需处理C．用布擦干即可 D．晾干后，用盐酸除去锈层【答案】A【解析】防止铁生锈的方法，一个是隔绝空气，一个是避免接触水，这样阻隔铁生锈的条件，避免自行车生锈。A、铁与水和空气接触很容易生锈，被雨水淋湿的自行车，为防止其生锈，要先用布擦干，再用带油的布擦拭车链等部位，以防止锈蚀，选项A符合题意；B、自行车中铁制品因为与空气、水接触而生锈，不利于自行车的防护，选项B不符合题意；C、用布擦干，可以避免液态水的接触，但是无法避免水蒸气的接触，自行车还是会发生生锈，选项C不符合题意；D、盐酸除与铁锈反应外，也可以与铁反应，会使自行车发生腐蚀，选项D不符合题意。故选A。18．在下列各种环境中，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速率最慢的是A．沼泽地中B．含较多沙粒、潮湿透气的土中C．河流附近的盐碱地中D．干燥、有黏性、透气性差的土中【答案】D【解析】铁生锈是铁和氧气、水共同作用的结果。A、沼泽地中含有水和氧气，利于铁生锈；B、含较多沙粒、潮湿透气的土中，利于铁生锈；C、河流附近的盐碱地中，盐类可以加速铁锈蚀；D、干燥、有黏性、透气性差的土中，缺少氧气和水，不利于铁生锈。故选D。19．近年来，株洲市政府高度重视垃圾分类存放的问题．下列垃圾中不属于有害垃圾的是(　　)A．破铜烂铁 B．废旧电池 C．变质药品 D．废荧光灯管【答案】A【解析】A、破铜烂铁可以回收利用，不是有害垃圾；B、废旧电池中含有的汞镉离子会造成环境污染，属于有害垃圾；C、变质药品属于有害垃圾；D、废荧光灯管中含有的荧光粉对环境有影响，属于有害垃圾。故选A。20．回答下列问题：(1)为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？(2)被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才能用带油的布擦？【答案】(1)沙漠地区干燥，缺少水，故铁制品不宜锈蚀(2)先用干布擦净后才能用带油的布擦，防止水分被覆盖在油层下面导致铁生锈【解析】铁生锈是铁和氧气、水共同作用的结果；(1)沙漠地区气候干燥，缺少水，故铁制品锈蚀较慢。(2)先用干布擦净后才能用带油的布擦，防止水分被覆盖在油层下面导致铁生锈。21．如下图所示关于铁的性质的实验中，将一枚洁净的铁钉放在试管内的湿棉花上，并用装有U形导管的橡皮塞塞紧试管，U形管内装有红墨水，约一周后，能观察到铁丝表面有_________ (写名称)生成，U形管_________ (填“A”或“B”)端红墨水下降，原因是________________。【答案】     铁锈     B     铁与试管内的氧气和水反应，消耗了氧气，试管内压强减小【解析】铁在潮湿的空气中会生锈，表面有铁锈生成；铁生锈的过程中与空气中的水蒸气和氧气发生反应，从而使试管中的气体含量减少，故内压降低，U形管B端红墨水下降;22．（2019·上海·九年级课时练习）钢铁是重要的金属材料，人类每年要从自然界获取大量的铁矿资源．(1)目前世界上已有以上的废钢铁得到回收利用，其目的是________．A 节约金属资源             B 合理开采矿物       C 防止钢铁生锈(2)工业上高炉炼铁得到的主要产品是________；(填序号)A 纯铁          B 生铁   C 钢(3)一位同学准备在实验室用下图所示装置模拟工业炼铁．请你据此回答下列问题：①实验中硬质玻璃管里的现象是：_____；硬质玻璃管里发生反应的方程式为_____．②装置图中澄清石灰水的作用是_____．③某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重0.44g，则该同学通入装置的CO气体质量_____(填“大于”、“小于”或“等于”)0.28g，原因是_____．(4)某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁84%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是_____？【答案】     A     B     红色粉末变成黑色     Fe2O3+3CO2Fe+3CO2     检验有二氧化碳生成     大于     实验开始或结束都要通入一氧化碳，故该实验中实验用量大于量论用量     该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是3000t【解析】目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是节约金属资源；故选：A。(2)工业上高炉炼铁得到的主要产品生铁；故选B。(3)一位同学准备在实验室用下图所示装置模拟工业炼铁．由于在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，所以①实验中硬质玻璃管里的现象是：红色粉末变成黑色；硬质玻璃管里发生反应的方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．②装置图中澄清石灰水的作用是检验有二氧化碳生成．③某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重0.44g，则该同学通入装置的CO气体质量大于0.28g，原因：0.44g二氧化碳中含有的碳元素质量与0.28g一氧化碳中含有的碳元素质量相等，实验开始或结束都要通入一氧化碳，故该实验中实验用量大于量论用量．(4)解：由铁元素质量守恒可知：5000t含氧化铁84%的赤铁矿石中氧化铁的质量=5000t×84%=4200t；4200t氧化铁中含铁的质量=4200t××100%=2940t；含铁98%的生铁的质量==3000t。23．钢铁的腐蚀是重要的研究课题。基础实验：用图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，试管C和试管D中铁钉明显锈蚀。试管D中铁钉严重锈蚀。（1）B中用煮沸蒸馏水的目的是___________。（2）对比分析试管C和试管___________的现象，可推出铁锈蚀必须与氧气接触。（3）图3表示水样温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系是___________。（4）生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其原因是___________。（5）拓展实验：研究水样中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系（见图）。由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟___________（填化学式）等物质作用的过程。【答案】     防止溶解在水中氧气干扰实验     B     随着溶解氧浓度变大，钢铁腐蚀速率加快，当溶解氧浓度超过20mL▪L-1时钢铁腐蚀速率明显减慢     隔绝空气中氧气和水     O2、H2O【解析】（1）气体的溶解度随温度的升高而减小。B中用煮沸蒸馏水的目的是防止溶解在水中氧气干扰实验；（2）试管C、试管B控制的变量为氧气，故对比分析试管C和试管B的现象，可推出铁锈蚀必须与氧气接触；（3）由图可知，水样温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系是随着溶解氧浓度变大，钢铁腐蚀速率加快，当溶解氧浓度超过20mL▪L-1时钢铁腐蚀速率明显减慢；（4）生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其原因是隔绝空气中氧气和水；（5）试管A、B、C中的现象分别为只有氧气铁不生锈、只有水铁不生锈、存在氧气和水铁生锈；对比可知，铁的锈蚀是铁跟O2、H2O等物质作用的过程。24．我国三星堆最新出土了一批文物，其中青铜神树表面已锈蚀，班级兴趣小组对铜锈进行了如下探究。【实验探究】进行如下图所示的实验，探究铜生锈的条件。将大小相同的4小块铜片按下图装置所示放置1周，结果如下：编号①②③④实验现象铜片表面有绿色物质无明显现象无明显现象无明显现象（1）实验中使用的蒸馏水需“煮沸并迅速冷却”，其目的是________________________。（3）对比实验①③得到的结论______________________；若要说明铜锈蚀还与氧气有关，则④中方框里应该填写的内容是_________________。（4）1周后继续观察，小明发现实验①中铜片锈蚀程度没有变化，分析原因是___________________________________。（5）【查阅资料】铜锈一般分为无害锈与有害锈两种。Cu2(OH)2CO3为无害锈，无害锈能保护青铜器；CuCl2·3Cu(OH)2为有害锈，有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。土壤中含有各种矿物质，其中Cl-与Cu在一定条件下生成CuCl，CuCl与氧气、水继续发生如下反应：。【拓展探究】无害锈能保护青铜器的原因可能是___________________________________。【答案】     除去蒸馏水中溶解的氧气（答案合理均可）     铜生锈需要CO2的参与；     除去氧气的空气     密封的试管中二氧化碳已经被反应完     无害锈结构致密，保护铜不再被腐蚀【解析】（1）气体溶解度随温度升高而减小，因此煮沸蒸馏水可以将溶解在水中的氧气排出，迅速冷却后来不及溶解气体，确保蒸馏水中没有氧气，故填：除去蒸馏水中溶解的氧气（答案合理均可）；（2）①和③中变量只有二氧化碳，所以探究铜锈蚀与二氧化碳是否有关，根据结果可知，铜锈蚀与二氧化碳有关；为了探究与氧气的是否有关，①中含有氧气，则④中需要去除氧气，所以④中条件为去除氧气的空气，故填：铜生锈需要CO2的参与；除去氧气的空气。（3）试管是密闭的，空气中二氧化碳含量较少，当二氧化碳消耗完毕后，无法继续反应，所以不再发生变化，故填：密封的试管中二氧化碳已经被反应完；（4）无害锈与金属氧化物保护膜性质相似，覆盖在青铜器表面，隔绝空气和水蒸气，防止铜被锈蚀，故填：无害锈结构致密，保护铜不再被腐蚀。五、计算题(共0分)25．工业上用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁。现有800t含氧化铁80%的赤铁矿石。求：（1）该赤铁矿石中氧化铁的质量。（2）该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。（计算结果精确到0.1）【答案】（1）640t（2）设可炼出生铁的质量为x，含杂质4%的生铁则含铁量＝1﹣4%＝96%。解得：x≈466.7t答：该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量是466.7t。【解析】（1）800t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量＝800t×80%＝640t；（2）见答案。