资源简介

课题3　金属资源的利用和保护
第1课时　金属矿物　铁的冶炼
@知识回顾
1.地球上的金属资源除了金、银等有　单质　形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。
2.铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在　高温　下，一氧化碳夺取铁矿石里的　氧　，将铁　还原　出来。
3.炼铁的原料是　赤铁矿石　、　焦炭　、石灰石和空气；炼铁的设备是　高炉　。
@基础分点训练
　知识点1　常见的金属矿石
1.下列有关金属的说法，正确的是（　C　）
A.多数金属在自然界中以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.人类每年从自然界中提取量最大的金属是铝
2.（广西中考）广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是（　B　）
A.二氧化硅 B.氧化铝 C.四氧化三铁 D.碳酸钙
　知识点2　铁的冶炼
3.如图是小明学习金属冶炼的笔记，其中有一处错误，出现错误的是（　D　）
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
4.（河南中考）探究炼铁原理的实验装置如图。V形管内发生反应的化学方程式为　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2[或Ca（OH）2＋CO2CaCO3↓＋H2O]　（写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为　将尾气点燃（或进行收集）　。
5.（教材图片改编）如图所示的炼铁高炉内发生了许多化学反应，根据图示回答下列问题：
（1）将铁从赤铁矿石中还原出来的物质是　CO　（填化学式）；该物质在B区生成，写出相关反应的化学方程式：　C＋O2CO2　，　CO2＋C2CO　。
（2）高炉炼铁时焦炭的作用是：①　产生热量（或提高炉温）　；②　产生一氧化碳（或提供还原剂）　。
（3）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是　有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅绿色　，发生反应的化学方程式为　Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　。当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是　C　（填化学式）。
　知识点3　含杂质物质的计算
6.磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可用CO还原磁铁矿石炼铁。假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464tFe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁96％的生铁多少吨？
解：设可提炼出含铁96％的生铁的质量为x。
4CO＋Fe3O44CO2＋3Fe
232 168
464t x×96％
＝　x＝350t
答：可提炼出含铁96％的生铁350t。
@能力提分训练
7.【传统文化】《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示。下列说法不正确的是（　C　）
A.熔炼过程中氧化铁被一氧化碳夺去氧
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.生铁变熟铁含碳量降低
8.如图是模拟工业炼铁的实验。下列叙述正确的是（　D　）
A.甲中的反应体现了CO具有氧化性
B.甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色
C.用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
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
@拓展素养提升
9.【科学思维】（山西中考）请结合以下图文信息，分析思考，解决问题：
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904 ℃，Zn的沸点为906 ℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是　增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率　。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为　2C＋ZnCO3Zn＋3CO↑　。该反应生成物中碳元素的化合价为　＋2　价。
（3）冷凝器中发生的变化属于　物理变化　。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因：　锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可）　。
第2课时　金属资源保护
@知识回顾
1.铁制品生锈的条件
铁生锈的主要条件是　与空气和水（或水蒸气）直接接触　。在钢铁表面　涂油　、　刷漆　、　镀耐磨和耐腐蚀的铬　及　制造耐腐蚀的合金如不锈钢　等，都能防止钢铁生锈。
2.金属资源的保护
保护金属资源的有效途径是　防止金属腐蚀　、　回收利用废旧金属　、　有计划、合理地开采矿物　，以及　寻找金属的代用品　等。
@基础分点训练
　知识点1　金属锈蚀的条件
1.【跨学科】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”的主要成分是指（　D　）
A.Fe B.FeCl3 C.FeO D.Fe2O3
2.（湖南中考）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
（1）A中玻璃仪器的名称是　试管　。
（2）一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与　水和氧气　接触的结论。
　知识点2　防止铁生锈的方法
3.（滨州中考）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（　A　）
A.经常用水擦拭铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
4.（辽宁中考）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（　C　）
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
　知识点3　金属资源的保护
5.【教材变式题】下列建议或方法，对保护金属资源没有作用的是（　C　）
A.寻找和开发金属的替代品
B.加强废旧金属的回收和再利用
C.加大对金属矿物的开采，提高金属产量
D.延长金属制品的使用寿命
6.金属与人类生产、生活密不可分。
（1）目前世界上已有50％以上的废旧钢铁得到回收利用，其目的是　A　（填字母）。
A.节约金属资源　　B.合理开采矿物
C.防止钢铁生锈
（2）为充分利用资源，全国各地都在试行垃圾分类回收。有以下生活垃圾：
①纸箱　②铝质易拉罐　③一次性筷子　④铜导线　⑤镀锌自来水管
其中可以作为同一类回收的是　②④⑤　（填序号），它们属于　金属　 （填“金属”或“非金属”）材料。
@能力提分训练
7.利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验开始1min后温度计读数上升，8min后打开弹簧夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表：
实验前的体积/mL 实验后的体积/mL
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0 100.0 51.5
下列说法不合理的是（　C　）
A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.计算得出空气中氧气的含量约为19.7％
8.【生活情境】（吉林中考）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
（1）金属资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和　氧气　反应。
（2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要　密封　保存，防止铁粉生锈。
（3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识　利：铁生锈放热，可制成暖宝宝（弊：造成金属锈蚀，浪费资源）　。
9.【科学探究与实践】（长春中考）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5～10分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。
（1）图1实验中，对比　AB　（填字母）可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为　U形管左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈　。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是　能够提供充足的氧气　。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处：　没有对比实验　（答一条即可）。
@拓展素养提升
10.【家庭小实验】为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。
（1）该实验中红墨水液面最终出现的现象可能是　B　（填字母）。
A.两端仍持平 B.左高右低 C.左低右高
你选择的理由是　铁钉与瓶内的氧气、水反应，使瓶内的压强减小　。
（2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案：　仍采用小林的实验装置作对比实验，保持其他条件不变，将30 mL食盐水换成30 mL蒸馏水，重复小林的实验操作，观察现象　。
（3）结合实验结果解释为什么海边铁制渔船比江边铁制渔船更容易生锈：　海中有大量的氯化钠，会加速铁制品的锈蚀　。课题3　金属资源的利用和保护
第1课时　金属矿物　铁的冶炼
@知识回顾
1.地球上的金属资源除了金、银等有 形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。
2.铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在 下，一氧化碳夺取铁矿石里的 ，将铁 出来。
3.炼铁的原料是 、 、石灰石和空气；炼铁的设备是 。
@基础分点训练
　知识点1　常见的金属矿石
1.下列有关金属的说法，正确的是（　 　）
A.多数金属在自然界中以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.人类每年从自然界中提取量最大的金属是铝
2.（广西中考）广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是（　 　）
A.二氧化硅 B.氧化铝 C.四氧化三铁 D.碳酸钙
　知识点2　铁的冶炼
3.如图是小明学习金属冶炼的笔记，其中有一处错误，出现错误的是（　 　）
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
4.（河南中考）探究炼铁原理的实验装置如图。V形管内发生反应的化学方程式为 （写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
5.（教材图片改编）如图所示的炼铁高炉内发生了许多化学反应，根据图示回答下列问题：
（1）将铁从赤铁矿石中还原出来的物质是 （填化学式）；该物质在B区生成，写出相关反应的化学方程式： ， 。
（2）高炉炼铁时焦炭的作用是：① ；② 。
（3）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是 （填化学式）。
　知识点3　含杂质物质的计算
6.磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可用CO还原磁铁矿石炼铁。假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464tFe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁96％的生铁多少吨？
@能力提分训练
7.【传统文化】《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.熔炼过程中氧化铁被一氧化碳夺去氧
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.生铁变熟铁含碳量降低
8.如图是模拟工业炼铁的实验。下列叙述正确的是（　　）
A.甲中的反应体现了CO具有氧化性
B.甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色
C.用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
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
@拓展素养提升
9.【科学思维】（山西中考）请结合以下图文信息，分析思考，解决问题：
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904 ℃，Zn的沸点为906 ℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是　 　。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为　 　。该反应生成物中碳元素的化合价为　 　价。
（3）冷凝器中发生的变化属于　 　。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因：　 　。
第2课时　金属资源保护
@知识回顾
1.铁制品生锈的条件
铁生锈的主要条件是　 　。在钢铁表面　 　、　 　、　 　及　 　等，都能防止钢铁生锈。
2.金属资源的保护
保护金属资源的有效途径是　 　、　 　、　 　，以及　 　等。
@基础分点训练
　知识点1　金属锈蚀的条件
1.【跨学科】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”的主要成分是指（　 　）
A.Fe B.FeCl3 C.FeO D.Fe2O3
2.（湖南中考）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
（1）A中玻璃仪器的名称是　 　。
（2）一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与　 　接触的结论。
　知识点2　防止铁生锈的方法
3.（滨州中考）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（　 　）
A.经常用水擦拭铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
4.（辽宁中考）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（　 　）
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
　知识点3　金属资源的保护
5.【教材变式题】下列建议或方法，对保护金属资源没有作用的是（　 　）
A.寻找和开发金属的替代品
B.加强废旧金属的回收和再利用
C.加大对金属矿物的开采，提高金属产量
D.延长金属制品的使用寿命
6.金属与人类生产、生活密不可分。
（1）目前世界上已有50％以上的废旧钢铁得到回收利用，其目的是　 　（填字母）。
A.节约金属资源　　B.合理开采矿物
C.防止钢铁生锈
（2）为充分利用资源，全国各地都在试行垃圾分类回收。有以下生活垃圾：
①纸箱　②铝质易拉罐　③一次性筷子　④铜导线　⑤镀锌自来水管
其中可以作为同一类回收的是　 　（填序号），它们属于　 　 （填“金属”或“非金属”）材料。
@能力提分训练
7.利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验开始1min后温度计读数上升，8min后打开弹簧夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表：
实验前的体积/mL 实验后的体积/mL
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0 100.0 51.5
下列说法不合理的是（　 　）
A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.计算得出空气中氧气的含量约为19.7％
8.【生活情境】（吉林中考）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
（1）金属资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和　 　反应。
（2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要　 　保存，防止铁粉生锈。
（3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识　 　。
9.【科学探究与实践】（长春中考）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5～10分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。
（1）图1实验中，对比　 　（填字母）可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为　 　。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是　 　。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处：　 　（答一条即可）。
@拓展素养提升
10.【家庭小实验】为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。
（1）该实验中红墨水液面最终出现的现象可能是　 　（填字母）。
A.两端仍持平 B.左高右低 C.左低右高
你选择的理由是　 　。
（2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案：　 　。
（3）结合实验结果解释为什么海边铁制渔船比江边铁制渔船更容易生锈：　 　。

展开更多......

收起↑