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6.3金属防护和废金属回收
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我国矿物资源丰富。下列能保护金属资源的是
A．矿物资源无限可以任意开采
B．将废钢铁回收冶炼成钢
C．废金属不需要回收利用
D．将铁钉放置于潮湿的空气中
2．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法错误的是
A．甲中植物油的作用是隔绝空气
B．甲中铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C．使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧
D．乙中铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
3．根据铁锈蚀的条件判断，下列情况中，铁钉最容易生锈的是
A． B．
C． D．
4．学校某实践小组探究铁钉生锈的条件，通过数字传感器测定不同环境中铁钉生锈情况，以及铁钉生锈时氧气、温度和压强的变化，并得出以下两个图像。下列说法错误的是
A．对比图1的①③和②③可知，铁钉生锈需要水和空气共同作用
B．通过图1的③④⑤可知，环境中有食盐水或酸存在，会减缓铁生锈的速率
C．通过图2可知，铁钉生锈消耗氧气且放热
D．图2的压强变化不明显，可能是铁生锈消耗氧气和温度升高同时作用的结果
5．人类使用金属材料的历史悠久。下列说法不正确的是
A．合金的熔点一般比其组成金属的低
B．寻找金属的替代品是保护金属资源的有效途径之一
C．金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数以化合物的形式存在
D．铝比铁更易与氧气反应，所以空气中铝制品比铁制品更易被腐蚀
6．下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究可燃物燃烧条件 B．比较合金与纯金属硬度
C．探究铁生锈的条件 D．比较Fe、Zn的金属活动性强弱
A．A B．B C．C D．D
7．《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。其流程如图所示，熟铁即为钢。下列说法不正确的是
A．熔炼过程中氧化铁发生了还原反应 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．切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油隔绝了空气
8．铁画是我国工艺美术百花园中的一朵奇葩．它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗和上漆等多道工艺制成．下列关于铁画的叙述不正确的是（ ）
A．铁画应悬挂在干燥的环境中
B．经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈
C．给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D．所用的主要材料–低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金
9．生活垃圾通常可分为可回收物、有害垃圾、其他垃圾三类。处理易拉罐的正确方法是
A．扔进有害垃圾桶 B．扔进其他垃圾桶
C．扔进可回收物垃圾桶 D．看到垃圾桶就扔进去
10．“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线，可归为同一类回收，下列说法错误的是:（ ）
A．铁锅、铝制易拉罐、铜导线放在一筐里称为铁、铝、铜合金
B．废品回收节约了资源，保护了环境
C．回收废品人人有责，人人有利
D．有毒垃圾要进行特殊处理
11．“垃圾分一分，环境美十分”，投放废旧电池的垃圾收集箱上应贴有的标志是
A． B．
C． D．
12．下列有关金属及其合金的说法正确的是
A．铁是地壳中含量最多的金属元素
B．不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁
C．部分浸入食盐水的铁制品比在潮湿的空气中更易生锈
D．铝制品在空气中比铁制品耐腐蚀，说明铝没有铁活泼
二、填空题
13．金属资源的保护
(1)金属的腐蚀与防护
①某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：

一周后观察到编号为_____的试管中的铁钉锈蚀严重。
常温下，铁锈蚀是铁跟_____和_____等物质相互作用的结果。
②防止铁生锈的实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁与_____或_____隔绝，可采用的方法有_____。
(2)金属资源保护
回收金属资源的意义：
可节约金属资源：由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。
保护矿产资源的方法：
①_____；
②_____；
③有计划、合理地开采矿物；
④寻找金属代用品。
14．A、B、C、D、E五种物质中含有同一种金属元素，转化关系如图所示（图中“→”表示物质间的转化能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件均已略去）其中A是磁铁矿的主要成分，B是单质，C是铁锈。请回答下列问题：
（1）若A与一种氧化物反应生成单质B，则反应的化学方程式为_____。
（2）当B作为金属材料制成金属制品时，防止其可能转化为C的方法是_____（写一种）。
（3）当D→E为化合反应时，化学反应方程式为______。
（4）若B与某盐溶液发生置换反应生成E，其化学反应方程式为______。
15．利用赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)炼铁的新工艺流程示意图如下所示。回答下列问题：
(1)还原反应室中炼铁的化学方程式为___________(任写一个)。
(2)催化反应室中发生的反应之一为。其中X的化学式为___________，该反应___________(选填“是”或“不是”)为置换反应。
(3)燃烧室的作用是___________。
(4)写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法___________。
16．阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。 汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
三、实验题
17．“对比实验”是科学探究的重要方法。根据下图实验回答。
(1)探究铁钉锈蚀条件实验中，蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是_____。
(2)几天后观察，能证明铁钉锈蚀与水有关的现象是_____。
四、综合应用题
18．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)。
《6.3金属防护和废金属回收》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A B D C C D C A
题号 11 12
答案 A C
1．B
【详解】A、矿物资源是不可再生的有限资源，不能任意开采，此做法会浪费金属资源，错误。
B、将废钢铁回收冶炼成钢，属于 “回收利用废旧金属”，是保护金属资源的有效措施，正确。
C、废金属回收利用可减少资源浪费，“不需要回收” 的做法会损耗金属资源，错误。
D、铁钉置于潮湿空气中会生锈（金属腐蚀），会造成金属资源损耗，错误。
故选：B。
2．D
【详解】A、铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，甲中植物油的作用是隔绝空气，故A说法正确；
B、铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，甲中铁钉在植物油内的部分没有与水、氧气接触，不会锈蚀，故B说法正确；
C、气体的溶解度随温度的升高而降低，使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧，故C说法正确；
D、乙中蒸馏水下面的铁钉只与水接触，不会锈蚀；在水面的处的铁钉与水、氧气接触，锈蚀最严重，故D说法错误；
故选D。
3．A
【详解】铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，氯化钠可以加速铁的锈蚀。
A、该实验中有铁、有水、有氯化钠、有氧气，铁生锈且氯化钠能加速锈蚀速率；
B、该实验中有铁、有氧气、无水，铁不易生锈；
C、该实验中有铁、有水、无氧气，铁不易生锈；
D、该实验中有铁、有水、有氧气，铁生锈；
则铁钉最容易生锈的是A，故选：A。
4．B
【详解】A、对比图1的①③和②③可知，，铁钉只与干燥的空气或只与水接触，氧气含量几乎不变，而铁钉与空气和水同时接触，氧气含量减少，则说明铁钉生锈需要水和空气共同作用，故A说法正确；
B、通过图1的③④⑤可知，环境中有食盐水或酸存在，氧气含量减少的较多，说明环境中有食盐水或酸存在，会加快铁生锈的速率，故B说法错误；
C、通过图2可知，随着反应的进行，氧气浓度减小，温度升高，则说明铁钉生锈消耗氧气且放热，故C说法正确；
D、铁生锈消耗氧气，气体减少，压强减小，铁生锈放热，温度升高，压强增大，图2的压强变化不明显，可能是铁生锈消耗氧气和温度升高同时作用的结果，故D说法正确；
故选：B。
5．D
【详解】A、合金的熔点一般比其组成金属的低，合金的硬度一般比成分金属高，A说法正确；
B、金属资源有限，寻找金属的替代品是保护金属资源的有效途径之一，B说法正确；
C、一般金属化学性质活泼，金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数以化合物的形式存在，C说法正确；
D、铝比铁更活泼，易与氧气反应生成致密氧化铝薄膜，阻止进一步腐蚀，因此铝制品更耐腐蚀；铁制品在空气中易生锈，故D说法不正确。
故选D。
6．C
【详解】A、铜片上的白磷与氧气接触且温度达到着火点，能燃烧，铜片上的红磷与氧气接触，但温度未达到着火点，不能燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触且温度达到着火点，能燃烧，热水中的白磷温度达到着火点，但未与氧气接触，不能燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，该实验设计能达到目的，此选项错误；
B、合金的硬度大于纯金属，通过互相刻画，留下较多划痕的是纯金属，可以达到实验目的，此选项错误；
C、第一支试管中的铁钉只与水接触，第二支试管中的铁钉只与氧气接触，两支试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁生锈的条件，故不能达到实验目的，此选项正确；
D、在该实验设计中，将锌粉和铁粉分别放入相同体积和浓度的稀盐酸中，通过观察产生气泡的速率，就可以比较出锌和铁的金属活动性，所以该实验设计能达到目的，此选项错误。
故选C。
7．C
【详解】A、熔炼过程中，木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，在该反应中，氧化铁失去氧，属于氧化剂，发生了还原反应，不符合题意；
B、生铁是铁碳合金，加入足量稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳和稀硫酸不反应，充分反应后，有黑色固体剩余，说明生铁中除了铁，还含有其它物质，是混合物，不符合题意；
C、生铁和熟铁均是铁的合金，但是含碳量不同，生铁中含碳量高，故生铁中通入氧气的主要目的是：使碳燃烧生成二氧化碳，降低生铁中的含碳量，符合题意；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油，隔绝了空气，不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】A、铁生锈的条件下是铁与氧气、水直接接触，故铁画悬挂在干燥的环境中不容易生锈．故选项正确，但不符合题意；
B、铁制品表面保持洁净干燥，可以防止铁制品生锈，故选项正确，但不符合题意；
C、给打制成型的铁画喷漆，可以隔绝氧气和水，既美观又可以防锈蚀．故选项正确，但不符合题意；
D、所用的主要材料–低碳钢，有较好的锻轧性能，它属于铁的合金．故选项错误，但符合题意；
故选：D。
9．C
【详解】易拉罐是金属制作的，属于可回收垃圾，扔进可回收物垃圾桶。
故选：C。
10．A
【详解】A、铁锅、铝制易拉罐、铜导线放在一筐里是金属的混合物，不是合金，故A错误；
B、废品回收能节约能源，保护环境，故B正确；
C、回收废品人人有责，故C正确；
D、有毒垃圾需要进行特殊处理，否则易造成危害，故D正确。
故选A。
11．A
【详解】A、该图标是有害垃圾，废旧电池中含重金属，会污染水源和土壤，属于有害垃圾，符合题意；
B、该图标是可回收利用的玻璃，废旧电池属于有害垃圾，不符合题意；
C、该图标是可回收利用的金属，废旧电池属于有害垃圾，不符合题意；
D、该图标是可燃垃圾，废旧电池不能燃烧，不符合题意。
故选A。
12．C
【详解】A、地壳中含量最多的金属元素是铝，选项错误；
B、一般合金的硬度高于组成它的纯金属，不锈钢是铁的合金，不锈钢的硬度比纯铁的大，选项错误；
C、铁在潮湿的空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，食盐水可加速铁的锈蚀，所以部分浸入食盐水的铁制品比在潮湿的空气中更易生锈，选项正确；
D、铝比铁活泼，铝制品在空气中比铁制品耐腐蚀，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，从而阻止内部的铝进一步被氧化，选项错误，故选C。
13．(1) C 氧气 水 水 氧气 涂油、刷漆等
(2) 防止金属锈蚀 金属回收利用
【详解】（1）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，故C试管中的铁钉锈蚀最严重；
由ABC产生的不同现象可推出常温下，铁锈蚀是铁跟氧气和水等物质相互作用的结果；
根据铁生锈的条件可知防止铁生锈只需要破坏铁生锈的条件，即让铁水与或氧气隔绝，可采用的方法有保持铁制品表面干燥或涂油、刷漆等；
（2）由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。保护矿产资源的方法：①防止金属锈蚀；②金属回收利用；③有计划、合理地开采矿物；④寻找金属代用品等。
14． 刷漆
【分析】A、B、C、D、E五种物质中含有同一种金属元素，其中A是磁铁矿的主要成分，可推出A为四氧化三铁，B是单质，故B是铁，C是铁锈，可推出C是氧化铁，氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，故D是氯化铁，E是氯化亚铁，代入验证，符合题意。
【详解】（1）A是四氧化三铁，A与一种氧化物反应生成单质B，四氧化三铁能与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（2）铁能与空气中的氧气、水蒸气反应生成C，即铁锈，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
（3）D为氯化铁、E为氯化亚铁，当D→E为化合反应时，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，该反应的化学方程式为：；
（4）B是铁，E是氯化亚铁，铁能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，该反应的化学方程式为：。
15．(1)或
(2) CO2 不是
(3)为还原反应室提供热量
(4)刷漆等(合理即可)
【详解】（1）在高温条件下，一氧化碳和氢气具有还原性，能将氧化铁还原为铁。一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；氢气和氧化铁在高温条件下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O，任写一个即可。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应CH4+X2CO+2H2中，反应前有1个C原子、4个H原子，反应后有2个C原子、4个H原子、2个O原子，所以1个X分子中含有1个C原子和2个O原子，化学式为CO2。置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物中没有单质，所以不是置换反应。
（3）从流程图可以看出，天然气（主要成分甲烷）在燃烧室中燃烧，放出大量的热，其作用是提供热量，为还原反应室提供反应所需的高温条件。
（4）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，所以日常生活中防止铁制品生锈的方法有很多，例如刷漆、涂油、镀一层其他金属等。
16． 空气和水 密度小 置换
【详解】（1）铁制品在有氧潮湿环境下易发生锈蚀，而常温下在空气中的铝表面会形成致密的氧化膜，隔绝了空气和水，避免了铁制品的锈蚀；
（2）铝合金具有密度低的优点，其作为超音速飞机的主要材料可以节约燃料，更有利于飞机高速飞行；
（3）铝热法焊接铁轨所利用的反应就是单质铝与氧化铁用镁条点燃时反应生成氧化铝和铁单质，反应也会剧烈放热，反应类型符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；
（4）高炉炼铁时，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁单质和二氧化碳，其反应方程式为：。
17．(1)除去水中溶有的氧气
(2)A中铁钉生锈，C中铁钉不生锈
【详解】（1）气体的溶解度随温度的升高而减小，故蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是：除去水中溶有的氧气，防止影响实验；
（2）试管A中铁钉与氧气和水接触，生锈，试管C中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比说明铁锈蚀需要水。
18．(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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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