资源简介

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周测小卷（13） 金属资源的利用和保护
一．选择题
1．2026年3月25日，我国建造的新一代绿色智能超大型油船“君望”轮正式交付。为防止油船船身生锈，正确的做法是（　　）
A．保持干燥 B．刷漆 C．涂油 D．镀金属铬
2．铁及其合金是应用最广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是（　　）
A．刷漆的铁门 B．涂油的剪刀
C．浸水的铁锅 D．不锈钢餐盘
3．诸葛亮草船借箭后，箭头如果未使用，会逐渐生锈。关于金属重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径是（　　）
A．回收利用废旧金属
B．寻找、研制金属的代用品
C．大力开采矿物资源
D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀
4．下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：在高温下，用还原剂将铁从铁矿石中还原出来
B．生铁只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品
C．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染
D．目前我国钢铁年产量全球第一，但一些特种钢仍需进口
5．《天工开物》中记载的“炒钢法”是现代冶铁工艺的前身，主要生产过程如图所示：
下列相关说法不合理的是（　　）
A．“捣碎”的目的是增大反应物接触面积
B．“熔炼”时煤燃烧只起到提供热量的作用
C．“搅拌”可以使“铁水”和泥灰充分接触
D．赤铁矿炼铁的主要原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2
6．《天工开物》中记载了用炉甘石（含ZnCO3）炼锌的方法：“ 其底铺薪发火煅红，罐中炉甘石熔化成团 冷定毁罐取出。”下列对锌的冶炼叙述不正确的是（　　）
A．“炉甘石熔化成团”属于物理变化
B．“铺薪发火”涉及氧化反应
C．炉甘石炼锌的过程中，有二氧化碳产生
D．“冷定毁罐”属于化学变化
7．化学研究性学习小组对铁快速锈蚀进行了创新实验探究，实验设计如下图，一段时间后甲中铁丝绒没有锈蚀，乙中铁丝绒锈蚀。下列说法错误的是（　　）
A．植物油可以隔绝空气
B．蒸馏水煮沸的目的是除去水中溶解的氧气
C．该实验只能证明铁锈蚀需要水
D．乙实验后量筒内水面会上升
8．兴趣小组为探究铁的锈蚀是否与温度有关，组装如图1装置，将打磨后的细铁丝缠绕成团放入盛有浓盐水的广口瓶内，进行三次实验（恒温水槽内的温度分别为20℃、40℃和60℃）。测得反应过程中O2含量随温度变化如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．铁生锈的原理是铁与H2O、O2反应生成Fe3O4
B．图2说明空气中O2的质量分数约为21%
C．由图可知，60℃时，铁的锈蚀将广口瓶中O2完全消耗
D．曲线①②③说明相同条件下，温度越高，铁锈蚀越快
9．铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石（保温作用）和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图装置进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是（　　）
A．“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B．由O2浓度变化推测，Fe粉可用作食品脱氧剂
C．封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D．将“暖宝宝”中的铁粉换成细铁丝，放热所需时间更长，说明反应物接触面积能影响反应速率
10．已知：，向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g，则下列说法正确的是（　　）
A．固体减小的质量就是生成的二氧化碳的质量
B．反应生成Fe的质量为15.2g
C．CO发生还原反应
D．参加反应的Fe2O3占原总质量的80%
二．非选择题
11．某学习小组开展“汽车中的金属材料”项目式学习。
（1）电路中大量使用铜导线，这利用了铜的延展性和 　 　 性。
（2）车身骨架采用特种钢制造，为减缓其锈蚀，在表面喷涂油漆。这种防锈措施的原理是 　 　 。
（3）轮毂常用铝合金。铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 　 　 （用化学方程式表示）。
（4）为比较铁和铜的金属活动性强弱，现有以下试剂可供选择：铁片、铜片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。请你从中选出必要的两种试剂完成实验，所选试剂是 　 　 。
12．某化学兴趣小组的同学为探究铁锈蚀的条件，对教材上的实验装置（见下图）进行了改进（见下图2，夹持装置已略去）），大大缩短了铁锈蚀的时间，效果非常明显。
（1）仪器a的名称是 　 　 。
（2）图1实验中，产生锈蚀现象的试管是 　 　 （填“A”、“B”或''C''）。
（3）图2实验中，证明铁生锈与水有关现象为 　 　 。
（4）请写出图2实验中锥形瓶中发生反应的化学方程式 　 　 。
（5）世界上每年因腐蚀而报废的铁相当于年产量的20%﹣40%，请你提出一种预防铁锈蚀的具体方法 　 　 。
13．如图所示为我校某班学生用废旧金属制作校训徽章的过程。
（1）②中目的是除去铁锈，除锈的物理方法是用　 　 打磨。
（2）④中铁板表面发生的反应是　 　 （用化学方程式表示），该反应说明铁的金属活动性比铜　 　 （填“强”或“弱”）。
（3）⑤中塑封是为了防止铁与　 　 共同作用而生锈。
14．新合肥西站建设中使用了大量钢铁材料，学习小组对钢铁锈蚀展开了探究。
按下图装置组装后，开启恒温加热杯垫，加热至烧杯内水沸腾，一段时间后切换第三挡位维持水温在85℃左右，打开分液漏斗活塞持续供氧。
观察并记录四处钢丝棉的生锈情况：①1分钟32秒出现严重锈蚀；②3分钟48秒出现锈蚀；③无明显锈蚀；④无明显锈蚀。
（1）写出打开分液漏斗活塞后产生氧气的化学方程式：　 　 。
（2）加热至烧杯内水沸腾一段时间，其目的是 　 　 。
（3）探究发现铁生锈的主要条件是铁与 　 　 直接接触。①中钢丝棉锈蚀更严重，说明食盐能够 　 　 （填“加快”或“减慢”）铁生锈。
（4）通常情况下，钢丝棉生锈需较长时间才能观察到现象，该实验却可以在短时间内观察到现象，其主要原因是 　 　 （写出一种即可）。
注意：若答对以下问题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
兴趣小组用注射器控制通入试管中氧气的量，探究不同浓度氧气对铁生锈快慢的影响，其实验数据如下表所示：
相同规格的钢丝棉在85℃水浴中与不同浓度氧气作用生锈的情况
氧气和空气混合的体积比例 1：4 1：1 4：1
观察到生锈的时间 3分12秒 2分32秒 1分5秒
（5）当氧气和空气混合的体积比例为1：1时，氧气的体积分数约为 　 　 。
（6）由表可得出的结论是 　 　 。
（7）兴趣小组查阅资料发现溶液的酸碱性也可能会对铁生锈的快慢产生影响，请你设计实验方案进行探究：　 　 （所选试剂为3%稀醋酸、3%稀氨水）。
15．人工智能时代电子垃圾日益增多，预计到2030年产生量将增至8200万吨，处理不当会导致土壤和水体污染。某校实践活动小组的同学们对电子垃圾的类型、处理方法、金属的回收及宣传方案等展开了如下项目化学习活动的探究。
任务一：了解电子垃圾的常见类型
【信息检索】同学们查阅资料得知，常见的电子垃圾包括家用电器、通讯电子产品等。
【小组讨论】
（1）电子垃圾中含有多种物质，常见的有金属、　 　 等。（写一种）
任务二：调查电子垃圾的处理方法
【上网查阅】同学们通过网络平台，查询到目前处理电子垃圾的方法主要有：机械处理法、化学处理法和火法处理法。
【分析思考】（2）以上处理方法中没有其他物质生成的是　 　 。
任务三：探究电子垃圾中金属回收
同学们申请进入环境保护部门的实验室，在专业人员的指导下展开如下探究：
【提出问题】如何回收废旧电路板中的贵重金属？
【进行实验】（3）小组同学取成分简单的电路板，经预处理得到粗铜（含有铜、铁、金），并设计如下方案进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①将粗铜放入烧杯中，加入过量　 　 ，充分反应后，过滤出未溶解的金属 有固体剩余，有气泡产生 铁被溶解
②将①中所得固体放入烧杯中，加入过量硝酸银溶液，充分反应后，过滤出未溶解的金属 有固体剩余，溶液变为　 　 色 铜被溶解，回收的金属为金
【反思评价】
（4）步骤①中发生反应的化学方程式为：　 　 。
（5）有同学对步骤②所得结论提出质疑，理由是　 　 。
任务四：设计电子垃圾分类回收宣传方案
【设计方案】
（6）为提高公众对电子垃圾的认识，增强环保和资源回收利用意识，引导公众正确分类投放电子垃圾、小组同学设计如下宣传方案：
宣传主题 电子垃圾的危害 垃圾投放方式 电子垃圾的回收利用
宣传内容 导致土壤和水体污染 分类投入垃圾箱 　 　
成果分享：
（7）同学们通过对电子垃圾的探究，对电子垃圾的种类、回收、利用等有了更深入的了解，增强电子垃圾分类投放意识，如废旧纽扣电池应投入　 　 垃圾箱中。
参考答案与试题解析
1．【答案】D
解析：解：A、油船长期在海水中航行不能始终保持干燥，无法防锈，故不符合题意；
B、船身长期浸泡在海水中，油漆易受海水冲刷、海洋生物附着等影响脱落，无法长期防锈，故不符合题意；
C、涂油会污染海洋环境，且油层易被海水冲刷掉，不适合大型油船长效防锈，故不符合题意；
D、镀金属铬（或镀更活泼金属、采用牺牲阳极法）是船舶防锈的工业标准方案，可通过形成保护层隔绝水和氧气，或通过电化学保护实现长效防锈，故符合题意。
故选：D。
2．【答案】C
解析：解：A、刷漆隔绝氧气和水，不易生锈，故不符合题意；
B、涂油隔绝氧气和水，不易生锈，故不符合题意；
C、浸水的铁锅表面有水，与氧气接触，最易生锈，故符合题意。
D、不锈钢抗腐蚀性能好，不易生锈，故不符合题意；
故选：C。
3．【答案】C
解析：解：A．回收利用废旧金属能有效节约资源，故A正确；
B．寻找代用品可减少金属使用量，故B正确；
C．大力开采矿物资源会加快不可再生资源的耗尽，不符合保护原则，故C错误；
D．防护措施可防止腐蚀、延长金属制品寿命，故D正确；
故选：C。
4．【答案】B
解析：解：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，故A正确；
B.生铁和钢都是铁与碳的合金，但它们的含碳量不同；生铁的含碳量在2%﹣4.3%之间，而钢的含碳量则在0.03%﹣2%之间，生铁可以通过降低含碳量变成钢，生铁和钢的用途很大，钢、生铁本身也可以直接用于制造各种铁制品，故B错误；
C.废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染，同时还能够节约能源，故C正确；
D.我国目前生产的特种钢材种类相对较为单一，因此需要进口来满足市场的需求。此外，我国的钢铁行业与国际市场的需求和价格存在较大的波动性，这也是需要进口特种钢的原因之一，故D正确；
故选：B。
5．【答案】B
解析：解：A.“捣碎”可以使铁矿石、煤等反应物的颗粒变小，从而增大反应物接触面积，加快反应速率，故A选项说法正确；
B.“熔炼”时加入煤不仅能起到提供热量的作用，煤还会与氧气反应生成一氧化碳等还原剂，一氧化碳能将铁矿石中的铁还原出来，故B选项说法错误；
C.“搅拌”可以使“铁水”和泥灰充分接触，故C选项说法正确；
D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，用一氧化碳炼铁的主要原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故D选项说法正确。
故选：B。
6．【答案】D
解析：解：A.“炉甘石熔化成团”，此过程没有新物质产生，属于物理变化，故正确；
B.物质燃烧为氧化反应，因此“铺薪发火”属于氧化反应，故正确；
C.炉甘石（含ZnCO3）高温分解生成氧化锌和二氧化碳，氧化锌与碳高温下反应生成锌和二氧化碳，因此炉甘石炼锌的过程中，有二氧化碳产生，故正确；
D.“冷定”后方能“毁罐”取锌，此过程没有新物质产生，属于物理变化，故正确；
故选：D。
7．【答案】C
解析：解：A、植物油的密度比水小，会浮在水面上，能有效隔绝空气中的氧气，防止其溶解到水中，故不符合题意；
B、煮沸可以让水中溶解的氧气逸出，从而得到几乎不含氧气的水，排除溶解在水中的氧气对实验造成干扰，故不符合题意；
C、甲组量筒内的铁丝绒只与空气接触，不生锈；乙组量筒内铁丝绒与水和氧气同时接触，生锈，说明铁锈蚀需要水；甲组烧杯内的铁丝绒只与水接触，不生锈；乙组量筒内铁丝绒与水和氧气同时接触，生锈，说明铁锈蚀需要氧气，该实验证明铁锈蚀需要水和氧气，故符合题意；
D、乙组中，铁丝生锈会消耗装置内的氧气，使装置内的压强减小。外界大气压会将量筒中的水压入装置，导致量筒内的水面上升，故不符合题意；
故选：C。
8．【答案】D
解析：解：A、铁生锈的原理是铁与H2O、O2反应生成铁锈，铁锈主要成分是Fe2O3，故A错误。
B、图2是广口瓶内氧气含量随温度变化情况，不能说明空气中氧气的质量分数约为 21%，故B错误。
C、由图可知，60℃时，铁的锈蚀没有将广口瓶中O2完全消耗，故C错误。
D、从图 2 中可以看出，在相同时间内，曲线③（60℃）氧气含量下降最快，曲线②（40℃）次之，曲线①（20℃）最慢，说明相同条件下，温度越高，铁锈蚀越快，故D正确。
故选：D。
9．【答案】C
解析：解：A、“暖宝宝”中，Fe粉与H2O、O2发生缓慢氧化反应，该过程会放出热量，所以发热原理是Fe粉与H2O、O2反应，故选项正确。
B、由图可知，反应过程中氧气浓度明显下降，说明铁粉能与氧气反应消耗氧气，因此Fe粉可用作食品脱氧剂，故选项正确。
C、“暖宝宝”需要铁粉与氧气和水发生反应来发热，但如果外包装袋透水、透气，容易导致内部物质受潮变质等问题，影响其正常使用，所以外包装袋不应选透水、透气的材料，故选项不正确。
D、将“暖宝宝”中的铁粉换成细铁丝，细铁丝与反应物的接触面积小于铁粉，反应速率更慢，放热所需时间更长，说明反应物接触面积能影响反应速率，故选项正确。
故选：C。
10．【答案】D
解析：解：A、固体减少的质量20g﹣15.2g＝4.8g，是氧化铁中失去的氧元素质量，而不是生成的二氧化碳质量，故A错误；
B、剩余固体15.2g包括生成的铁和未反应的氧化铁，因此生成铁的质量小于15.2g，故B错误；
C、CO在反应中得氧，发生氧化反应，故C错误；
D、参加反应的Fe2O3质量可通过氧损失计算：氧元素的质量分数为30%，反应Fe2O3质量16g，占原质量80%，故D正确；
故选：D。
11．【答案】（1）导电；
（2）隔绝氧气和水；
（3）4Al+3O2═2Al2O3；
（4）铁片、硫酸铜溶液（或铜片、硫酸亚铁溶液）。
解析：解：（1）电路中大量使用铜导线，这利用了铜的延展性和导电性。
（2）为减缓其锈蚀，在表面喷涂油漆，能够防止锈蚀的原理是隔绝氧气和水。
（3）铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，反应的化学方程式为4Al+3O2═2Al2O3。
（4）根据题意，从中选出必要的两种试剂完成实验，可以选择铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液，铁片能与硫酸铜溶液反应，溶液由蓝色变为浅绿色，说明铁的金属活动性强于铜；铜片、硫酸亚铁溶液不反应，说明铁的金属活动性强于铜。
故答案为：
（1）导电；
（2）隔绝氧气和水；
（3）4Al+3O2═2Al2O3；
（4）铁片、硫酸铜溶液（或铜片、硫酸亚铁溶液）。
12．【答案】（1）仪器a的名称是长颈漏斗。
故答案为：长颈漏斗。
（2）图1实验中，产生锈蚀现象的试管是A（A中的铁钉与水和氧气同时接触）。
故答案为：A。
（3）图2实验中，证明铁生锈与水有关现象为铁丝b（与水接触）生锈，铁丝c（与水隔绝）不生锈。
故答案为：铁丝b生锈，铁丝c不生锈。
（4）图2实验中锥形瓶中发生反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
故答案为：2H2O22H2O+O2↑。
（5）一种预防铁锈蚀的具体方法：在铁制品表面刷漆或涂油等。
故答案为：在铁制品表面刷漆或涂油等。
13．【答案】（1）砂纸；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；强；
（3）氧气和水。
解析：解：（1）物理法除铁锈，通过打磨去除铁锈的常用工具是砂纸，符合物理除锈的要求。
（2）铁板浸泡在硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；根据金属活动性规律，活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，因此该反应说明铁的金属活动性比铜强。
（3）铁生锈的原理是铁与氧气和水发生共同的化学反应，塑封可以隔绝铁与氧气、水的接触，防止铁生锈，因此此处填氧气和水。
故答案为：
（1）砂纸；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；强；
（3）氧气和水。
14．【答案】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑。
故答案为：2H2O22H2O+O2↑。
（2）加热至烧杯内水沸腾一段时间，其目的是排出溶于水的氧气。
故答案为：排出溶于水的氧气。
（3）探究发现，②中铁与水和氧气同时接触，3分钟48秒出现锈蚀；③中铁与水隔绝，无明显锈蚀；④中铁与氧气隔绝，无明显锈蚀，说明铁生锈的主要条件是铁与水、氧气直接接触。①中钢丝棉锈蚀更严重，说明食盐能够加快铁生锈。
故答案为：水、氧气；加快。
（4）通常情况下，钢丝棉生锈需较长时间才能观察到现象，该实验却可以在短时间内观察到现象，其主要原因是温度较高、氧气充足。
故答案为：温度较高或氧气充足。
（5）当氧气和空气混合的体积比例为1：1时，设氧气和空气体积都是100，空气中氧气体积是100×21%＝21，氧气的体积分数约为100%＝60.5%。
故答案为：60.5%。
（6）由表可得出的结论是氧气浓度越大，生锈速率越快。
故答案为：氧气浓度越大，生锈速率越快。
（7）实验方案：两支试管中分别加入相等体积的稀醋酸、稀氨水，把两个光亮的铁钉分别置于两支试管中；一段时间后，稀醋酸中的铁钉生锈比稀氨水中铁钉生锈更明显；铁在酸性环境中生锈速率比在碱性环境中快。
故答案为：两支试管中分别加入相等体积的稀醋酸、稀氨水，把两个光亮的铁钉分别置于两支试管中；一段时间后，稀醋酸中的铁钉生锈比稀氨水中铁钉生锈更明显；铁在酸性环境中生锈速率比在碱性环境中快。
15．【答案】（1）电子垃圾中含有多种物质，常见的有金属、塑料等；故答案为：塑料（答案不唯一）。
（2）机械处理法主要是通过物理手段对电子垃圾进行处理，没有新物质生成；化学处理法和火法处理法会发生化学反应，有新物质生成，所以以上处理方法中没有其他物质生成的是机械处理法；故答案为：机械处理法。
（3）①粗铜中的铁能与稀盐酸（或稀硫酸）反应（产生气泡），而铜、金不反应，因此加入的试剂为“稀盐酸（或稀硫酸）”；故答案为：稀盐酸/稀硫酸。
②铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，硝酸铜溶液呈蓝色，因此溶液颜色变为“蓝”；故答案为：蓝。
（4）步骤①中是铁与稀盐酸（或稀硫酸）的反应，即Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑（或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑）。
（5）步骤②中，铜与硝酸银反应会生成银，所以回收的金属中除了金，还有银，因此对步骤②所得结论（回收的金属为金）提出质疑；故答案为：回收的金属中还有银。
（6）电子垃圾的回收利用可以保护金属资源，减少资源消耗与环境污染等；故答案为：保护金属资源（答案不唯一）。
（7）废旧纽扣电池中含有有害物质，应投入有害垃圾箱中；故答案为：有害。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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