资源简介

人教版（2024）九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 同步练习
一、选择题
1.生活离不开化学，下列说法错误的是（　　）
A.冬天用煤火取暖时，紧闭门窗
B.在铁制品表面刷漆或涂油，防止生锈
C.化石燃料的大量使用会对环境造成污染
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
2.2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法符合这一主题的是(　　)
A.随意焚烧秸秆
B.乱丢废旧电池
C.发展清洁能源
D.提倡毁林造田
3.冶炼钛（Ti）的反应为。下列说法不正确的是（　　）
A.该反应为置换反应
B.该反应中镁和氯化镁的质量比为1：1
C.该反应中钛元素的化合价降低
D.钛合金广泛应用于航空工业
4.埋藏在地下两千多年的“越王勾践剑”，出土时依然光彩夺目，没有锈蚀，下列原因与之无关的是(　　)
A.埋藏的环境温度高
B.剑身表面经过处理，形成一层致密的保护膜
C.埋藏的环境中氧气少
D.宝剑的主要成分是青铜，抗腐蚀性能好
5.下列说法不正确的是(　　)
A.铁制品在潮湿的空气中更容易生锈
B.“真金不怕火炼”说明黄金化学性质稳定
C.铝的金属活动性比铁强，所以铝制品更易生锈
D.在铁制品的表面涂上油漆，可有效防锈
6.下列关于资源、能源的叙述正确的是（　　）
A.金属矿物的储量是有限的，不可再生
B.目前还未广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮等，以保护金属资源
C.地球上淡水很少，目前海水淡化已被广泛推广，解决了水资源短缺的难题
D.煤在空气中加强热，可使煤分解出焦炭、煤油、煤气等产品
7.某炼铁厂用于高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，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）
下列说法错误的是（　　）
A.反应①生成的A物质是CO2
B.反应②的化学方程式为：C+CO22CO
C.反应③属于置换反应
D.高炉炼铁所得的产品是生铁
8.化学在环境保护、资源和能源利用等方面起着重要的作用．下列说法正确的是（　　）
A.防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径
B.煤、石油、天然气都属于不可再生的化石燃料
C.生活中常用的合金、塑料、蚕丝等都属于有机合成材料
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括：SO2、CO、NO2、CO2、臭氧等
9.用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管①②中铁钉几乎没有生锈，而试管③中铁钉明显生锈，试管④⑤中铁钉严重生锈。下列说法不正确的是（　　）
A. 试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水
B. 由②③实验得出铁钉生锈需要氧气
C. 由①③得出铁生锈是铁跟氧气、水等物质作用的过程
D. ③④⑤的现象说明：盐酸、食盐水等物质会加速铁的生锈
10.青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是(　　)
A.将铁制品放在潮湿的空气里
B.在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C.废旧金属回收利用可以节约金属资源
D.有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
11.如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，实验后得出的以下结论错误的是（　　）
A.装置①和②探究铁钉生锈时氧气是否参与反应
B.装置②和③探究铁钉生锈是否与水有关
C.装置③中的铁钉不易生锈
D.装置④中的铁钉生锈最严重
12.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。下列关于两个实验的说法正确的是(　　)
A.发生的反应都是置换反应
B.两个反应中只有碳元素的化合价发生改变
C.实验的操作中都要防止液体倒吸
D.实验中都可观察到红色固体变黑
二、填空题
13.人类的生活和生产都离不开金属材料．
（1）铁生锈的条件是：铁与空气和　 　直接接触．
（2）根据铁生锈的条件，自行车支架采取的防锈措施是　 　．
（3）某同学为了验证镁、铁、铜的活动性顺序，他选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要先的另外两种溶液是　 　溶液和　 　溶液．请根据选定的试剂写出上述实验中发生反应的一个化学方程式　 　．
14.我国自主研发的复兴号动车组列车，领跑世界，其中金属和金属材料发挥了重要作用。
（1）下列金属制品中，利用金属导热性的是 　 　（填字母）。
（2）某钢铁厂用于高炉炼铁的主要反应流程如图所示：
①写出第③步反应的化学方程式 　 　。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 　 　万吨。（相对原子质量：C：12；O：16）
15.仔细阅读下列材料。
阅读文本，回答问题：
（1）殷瓦钢的含碳量比生铁 　 　。
（2）天然气液化后发生的微观变化是 　 　。天然气的主要成分是甲烷（化学式为CH4），甲烷燃烧的化学方程式为 　 　。
（3）殷瓦钢很薄，说明殷瓦钢具有很好 　 　性。
（4）殷瓦钢可采用的防锈方法（写一种） 　 　。
（5）LNG液化天然气运输船在工作过程中需要注意的安全问题是（写一点） 　 　。
16.高铁已成为中国铁路高质量发展的靓丽名片。结合图所示信息回答问题。
（1）电网通过石墨电刷给动车供电，体现了石墨具有良好的 　 　性。
（2）动车车身表面防锈采用的方法是 　 　。
（3）制造铁轨的锰钢是一种铁合金，与纯铁相比，其硬度更 　 　（填“大”或“小”）。
（4）晶体硅是高铁信息传输系统中电子芯片的关键材料。工业上制取硅的反应为：SiO2+2CSi+2CO↑，基本反应类型属于 　 　反应。
（5）高铁建设中需要大量的钢铁，工业炼铁反应的化学方程式是 　 　。
17.金属及金属材料广泛应用于生产生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）黄铜是铜和锌的合金，其硬度比纯铜 　 　（填“大”或“小”）。
（2）“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁中 　 　元素的含量。
（3）《本草纲目拾遗》中记载：“舶上铁.....日久起销（锈）……刮下之销末，名铁线粉”。铁丝“日久起销”的原因是铁与空气中的 　 　同时接触而导致。除防止金属锈蚀外，请再写出一种保护金属资源的有效措施：　 　。
（4）在高铁站的建设中，使用了大量的钢铁。工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为 　 　。
（5）要比较锌、铁和铜三种金属的活动性，利用以下物品不能达到实验目的的是 　 　（填字母）。
A．形状大小相同的锌片、铁片、铜片和等体积、等浓度的稀盐酸
B．锌片、铜片、硫酸亚铁溶液
C．铁片、氯化锌溶液、氯化铜溶液
D．铁片、铜片、硫酸锌溶液
三、解答题
18.金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）根据如图所示金属应用实例推断，金属具有的物理性质有①___________（写出一点即可）；《周礼考工记》中有关于将铜、锡以不同比例熔合制成功能各异的青铜器的记载，这样做的好处是②___________（写出一点即可）。
（2）生产生活中钢铁材料被广泛使用，世界上每年因腐蚀而报废的铁制品，50%以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是①___________（答一点即可）；路边的花圃铁栏杆经常经历风吹雨淋，可以采取②___________的方法防止铁栏杆被锈蚀。
19.某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少（计算结果保留一位小数）？
20.某研究小组为探究“影响铁钉锈蚀快慢的因素”，取蒸馏水和海水用下图装置完成表中实验，回答下列问题。
（1）铁锈的主要成分是___________（填化学式）。
（2）实验②和④可探究___________因素对铁制品锈蚀快慢的影响；实验___________（填实验序号）欲探究试剂的性质对铁制品锈蚀快慢的影响。
（3）根据表中实验现象得出的结论是_______________________________________________________（写出1点即可）。
（4）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有氧气，请设计实验方案验证你的猜想_________________________________。
21.金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。
（1）钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。金属的下列用途：
①用来做保险丝
②用来制人造骨
③用于制造船舶
④用于制造航天飞机。其中与钛合金性能符合的是___________（填序号）。
（2）在学习了金属资源保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识，铁生锈的原因是______________________。那么铜生锈的原因是什么？查阅有关资料：铜锈的主要成份是[Cu2（OH）2CO3]。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还应补充做铜锈蚀与_________________________________有关系的实验。废旧金属对环境的影响很大，需要回收利用废旧金属。回收利用废旧金属的意义______________________（回答一点即可）。
22.对于金属材料，我们应从多角度了解。
[金属材料]
2023年5月，我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志、民族梦想和人民期盼。
（1）C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于______________________（填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其______________________（写出一点即可）和耐腐蚀等性能。
[金属的性质]
（3）在常温下，铝制品耐腐蚀的原因为______________________。
（4）如图所示实验，先向a中加入过量___________充分反应后打开弹簧夹，使a中溶液全部进入b中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe＞H＞Cu。
（5）将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝表面有固体析出，溶液呈蓝色。此时溶液中含有___________种溶质。
[金属的冶炼]
炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是Fe2O3）焦炭、空气等，转化过程如图所示：
（6）过程②中，发生反应的基本反应类型为______________________。
（7）过程③中，1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为______________________（计算结果保留到整数）。
[金属资源的利用和保护]
利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验。实验1min后温度计读数上升，8min后温度计恢复到原来温度。打开弹簧夹，水倒吸入锥形瓶中、实验装置及数据如下表：（装置气密性良好，使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀）
下列说法不合理的是______________________（填字母）。
A．铁锈蚀过程中会放出热量
B．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
C．打开止水夹后，导管中残留水不会影响计算结果
D．若未恢复到原来温度就打开弹簧夹，烧杯内剩余水大于51.5 mL
（9）如图是铁制品循环利用的示意图，一定发生化学变化的过程是___________（填序号）。废旧的铁锅、铁管属于___________（填“厨余垃圾”“可回收物”“有害垃圾”或“其他垃圾”）。废旧金属“循环利用”的意义是___________。
人教版（2024）九年级下册 8.3 金属资源的利用和保护 同步练习（参考答案）
一、选择题
1.生活离不开化学，下列说法错误的是（　　）
A.冬天用煤火取暖时，紧闭门窗
B.在铁制品表面刷漆或涂油，防止生锈
C.化石燃料的大量使用会对环境造成污染
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
【答案】A
【解析】煤不充分燃烧会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，紧闭门窗，容易使人煤气中毒，A错误；在铁制品表面刷漆或涂油，能使铁隔绝氧气和水，从而防止生锈，B正确；化石燃料燃烧会产生二氧化硫等污染性物质，造成环境污染，C正确；保护金属资源的措施有：金属的回收利用、合理开采金属矿石等，D正确。
2.2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法符合这一主题的是(　　)
A.随意焚烧秸秆
B.乱丢废旧电池
C.发展清洁能源
D.提倡毁林造田
【答案】C
【解析】随意焚烧秸秆会产生大量的烟尘和有害气体，加重空气污染，A不合题意；
废旧电池中含有有毒的重金属，乱丢废旧电池会造成水体污染、土壤污染，B不合题意；
发展清洁能源既能节约化石能源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，C符合题意；
毁林造田会造成生态平衡的破坏，不利于环境保护，D不合题意。
3.冶炼钛（Ti）的反应为。下列说法不正确的是（　　）
A.该反应为置换反应
B.该反应中镁和氯化镁的质量比为1：1
C.该反应中钛元素的化合价降低
D.钛合金广泛应用于航空工业
【答案】B
【解析】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，A正确；该反应中镁和氯化镁的质量比为（2×24）∶（2×95）=24∶95，B错误；TiCl4中氯元素显-1价，根据化合物中正、负化合价的代数和为零，可得钛元素化合价为+4，生成物Ti是单质，化合价为0，化合价降低，C正确；钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如初，其抗腐蚀性能远优于不锈钢。钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等，D正确。
4.埋藏在地下两千多年的“越王勾践剑”，出土时依然光彩夺目，没有锈蚀，下列原因与之无关的是(　　)
A.埋藏的环境温度高
B.剑身表面经过处理，形成一层致密的保护膜
C.埋藏的环境中氧气少
D.宝剑的主要成分是青铜，抗腐蚀性能好
【答案】A
【解析】环境温度越高，金属越容易锈蚀，A 说法错误；剑身表面经过处理，形成一层致密的保护膜，可以使内部物质与外界空气隔绝，达到防锈的目的，B说法正确；埋藏的环境中氧气少，金属不易锈蚀，C说法正确；宝剑的主要成分是青铜，青铜是一种合金，抗腐蚀性能好，D说法正确。
5.下列说法不正确的是(　　)
A.铁制品在潮湿的空气中更容易生锈
B.“真金不怕火炼”说明黄金化学性质稳定
C.铝的金属活动性比铁强，所以铝制品更易生锈
D.在铁制品的表面涂上油漆，可有效防锈
【答案】C
【解析】铝制品不易生锈，因为在铝制品表面会生成一层致密的氧化膜，与其活动性强弱无关。故选C。
6.下列关于资源、能源的叙述正确的是（　　）
A.金属矿物的储量是有限的，不可再生
B.目前还未广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮等，以保护金属资源
C.地球上淡水很少，目前海水淡化已被广泛推广，解决了水资源短缺的难题
D.煤在空气中加强热，可使煤分解出焦炭、煤油、煤气等产品
【答案】A
【解析】金属矿物的储量是有限的，不可再生，故A正确；塑料有着广泛的用途，目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等，故B错误；地球上淡水很少，目前海水淡化还未被广泛推广，故C错误；煤隔绝空气加强热可以制得煤焦油、煤气、焦炭等，煤油是石油分馏得到的，故D错误。
7.某炼铁厂用于高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，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）
下列说法错误的是（　　）
A.反应①生成的A物质是CO2
B.反应②的化学方程式为：C+CO22CO
C.反应③属于置换反应
D.高炉炼铁所得的产品是生铁
【答案】C
【解析】焦炭的主要成分是碳，在氧气充足的条件下，碳燃烧生成二氧化碳，故A正确；反应②是在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO，故B正确；
反应③是在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，因此该反应不属于置换反应，故C说法错误；高炉炼铁所得的产品中仍含有少量的碳等杂质，得到的是生铁，故D正确。
8.化学在环境保护、资源和能源利用等方面起着重要的作用．下列说法正确的是（　　）
A.防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径
B.煤、石油、天然气都属于不可再生的化石燃料
C.生活中常用的合金、塑料、蚕丝等都属于有机合成材料
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括：SO2、CO、NO2、CO2、臭氧等
【答案】B
【解析】除防止金属腐蚀能保护金属资源外，回收利用废旧金属也能节约保护金属资源，A错误；煤、石油、天然气由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的，是不可再生资源，B正确；合金属于金属材料、塑料属于有机合成材料、蚕丝属于天然材料，C错误；根据目前计入空气污染指数的有害气体有CO、SO2、NO2、O3（臭氧），不包括二氧化碳，D错误。
9.用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管①②中铁钉几乎没有生锈，而试管③中铁钉明显生锈，试管④⑤中铁钉严重生锈。下列说法不正确的是（　　）
A. 试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水
B. 由②③实验得出铁钉生锈需要氧气
C. 由①③得出铁生锈是铁跟氧气、水等物质作用的过程
D. ③④⑤的现象说明：盐酸、食盐水等物质会加速铁的生锈
【答案】C
【解析】气体的溶解度随温度的升高而减小，试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水，A正确；试管②中铁钉只与水接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水同时接触，生锈，由②、③实验得出铁生锈需要与氧气，B正确；试管①中铁钉只与氧气接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水接触，生锈，由①、③实验得出铁生锈需要与水，但不能得出铁生锈需要氧气，C不正确；由试管④、⑤中铁钉严重锈蚀可知，盐酸、食盐水会加速铁的腐蚀，D正确。故选C。
10.青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是(　　)
A.将铁制品放在潮湿的空气里
B.在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C.废旧金属回收利用可以节约金属资源
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
【解析】铁在与氧气、水蒸气共存时会发生锈蚀，将铁制品放在潮湿的空气里会加快铁制品的锈蚀，不利于金属资源的保护，A符合题意；
在钢铁表面涂油、刷漆可以隔绝钢铁与氧气、水蒸气的接触，都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，B不符合题意；
11.如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，实验后得出的以下结论错误的是（　　）
A.装置①和②探究铁钉生锈时氧气是否参与反应
B.装置②和③探究铁钉生锈是否与水有关
C.装置③中的铁钉不易生锈
D.装置④中的铁钉生锈最严重
【答案】B
【解析】装置①中铁钉（有铁、有水、有氧气）生锈，装置②中铁钉（有铁、有水、无氧气）不生锈，所以得出装置①和②探究铁钉生锈时氧气是否参与反应，故A选项不符合题意；装置③中铁钉[有铁、无水、有氧气（空气）]不生锈，装置②（有铁、有水、无氧气），装置②和装置③中含氧量不同，变量不唯一，所以不能得出装置③和②探究铁钉生锈是否与水有关，故B选项符合题意；装置③中氧化钙与水反应可以将空气干燥，铁钉在干燥的空气中不容易生锈，故C选项不符合题意；装置④中的铁钉（有铁、有水、有空气），而且向水中不断通入氧气，与装置①相比，铁钉与水和氧气可以更直接的接触，所以铁钉生锈最严重，故D选项不符合题意。
12.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。下列关于两个实验的说法正确的是(　　)
A.发生的反应都是置换反应
B.两个反应中只有碳元素的化合价发生改变
C.实验的操作中都要防止液体倒吸
D.实验中都可观察到红色固体变黑
【答案】C
【解析】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，左边装置中木炭高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，该反应属于置换反应，右边装置中一氧化碳在加热条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故A说法错误；左边装置中木炭高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，右边装置中一氧化碳在加热条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，两个反应中碳元素的化合价发生改变，且两个反应中氧化铜转化为了铜，铜元素的化合价也发生了改变，故B说法错误；两个实验中均使用了石灰水，两个实验的操作中都要防止液体倒吸入热的试管中，导致试管发生炸裂，故C说法正确；左边装置中木炭高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，右边装置中一氧化碳在加热条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，两个实验中都有铜生成，都可观察到黑色固体变红，故D说法错误。
二、填空题
13.人类的生活和生产都离不开金属材料．
（1）铁生锈的条件是：铁与空气和　 　直接接触．
（2）根据铁生锈的条件，自行车支架采取的防锈措施是　 　．
（3）某同学为了验证镁、铁、铜的活动性顺序，他选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要先的另外两种溶液是　 　溶液和　 　溶液．请根据选定的试剂写出上述实验中发生反应的一个化学方程式　 　．
【答案】（1）水；（2）喷漆；（3）氯化镁；硫酸铜；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu．
【解析】（1）铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触，故答案为：水；
（2）常见的自行车它的支架采用的防锈措施是喷漆，故答案为：喷漆；
（3）可把打磨过的铁丝分别插入氯化镁溶液、硫酸铜溶液中，铁丝能置换出硫酸铜中的铜却不能置换氯化镁中的镁，从而得到三种金属的活动性顺序为：镁＞铁＞铜；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；故答案为：氯化镁；硫酸铜；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu．
14.我国自主研发的复兴号动车组列车，领跑世界，其中金属和金属材料发挥了重要作用。
（1）下列金属制品中，利用金属导热性的是 　 　（填字母）。
（2）某钢铁厂用于高炉炼铁的主要反应流程如图所示：
①写出第③步反应的化学方程式 　 　。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 　 　万吨。（相对原子质量：C：12；O：16）
【答案】（1）C；（2）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2；②440。
【解析】（1）黄金做饰品是利用了黄金的颜色美观和化学性质稳定；B铜做导线是利用了铜的导电性；铁做炒锅是利用了铁的导热性；
（2）①第③步的反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
②根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳中碳元素的质量等于焦炭的质量，所以该钢铁厂每年排放CO2的质量为：120万吨÷＝440万吨。
15.仔细阅读下列材料。
阅读文本，回答问题：
（1）殷瓦钢的含碳量比生铁 　 　。
（2）天然气液化后发生的微观变化是 　 　。天然气的主要成分是甲烷（化学式为CH4），甲烷燃烧的化学方程式为 　 　。
（3）殷瓦钢很薄，说明殷瓦钢具有很好 　 　性。
（4）殷瓦钢可采用的防锈方法（写一种） 　 　。
（5）LNG液化天然气运输船在工作过程中需要注意的安全问题是（写一点） 　 　。
【答案】（1）低；（2）分子间隔变小；CH4+2O2CO2+2H2O；（3）延展；（4）刷漆（合理即可）；（5）严禁明火（合理即可）。
【解析】（1）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，因此殷瓦钢的含碳量比生铁低；
（2）天然气液化后发生的微观变化是分子间隔变小，在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）殷瓦钢很薄，说明殷瓦钢具有很好的延展性；
（4）铁与氧气和水共存时会发生锈蚀，因此殷瓦钢可采用的防锈方法是刷漆；
（5）天然气具有可燃性，天然气泄漏遇到明火可能会发生爆炸，因此LNG液化天然气运输船在工作过程中需要注意的安全问题是严禁明火等。
16.高铁已成为中国铁路高质量发展的靓丽名片。结合图所示信息回答问题。
（1）电网通过石墨电刷给动车供电，体现了石墨具有良好的 　 　性。
（2）动车车身表面防锈采用的方法是 　 　。
（3）制造铁轨的锰钢是一种铁合金，与纯铁相比，其硬度更 　 　（填“大”或“小”）。
（4）晶体硅是高铁信息传输系统中电子芯片的关键材料。工业上制取硅的反应为：SiO2+2CSi+2CO↑，基本反应类型属于 　 　反应。
（5）高铁建设中需要大量的钢铁，工业炼铁反应的化学方程式是 　 　。
【答案】（1）导电；（2）喷漆；（3）大；（4）置换；（5）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【解析】（1）石墨作电刷通过电网给动车供电，说明它有良好的导电性。
（2）动车车身表面防锈采用的方法是喷漆，以达到隔绝水和氧气的功能。
（3）锰钢是一种铁合金，合金的硬度大于其组分金属，所以锰钢硬度大于纯铁。
（4）工业上制取硅的反应为：SiO2+2CSi+2CO↑，该反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。
（5）氧化铁与一氧化碳反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
17.金属及金属材料广泛应用于生产生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）黄铜是铜和锌的合金，其硬度比纯铜 　 　（填“大”或“小”）。
（2）“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁中 　 　元素的含量。
（3）《本草纲目拾遗》中记载：“舶上铁.....日久起销（锈）……刮下之销末，名铁线粉”。铁丝“日久起销”的原因是铁与空气中的 　 　同时接触而导致。除防止金属锈蚀外，请再写出一种保护金属资源的有效措施：　 　。
（4）在高铁站的建设中，使用了大量的钢铁。工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为 　 　。
（5）要比较锌、铁和铜三种金属的活动性，利用以下物品不能达到实验目的的是 　 　（填字母）。
A．形状大小相同的锌片、铁片、铜片和等体积、等浓度的稀盐酸
B．锌片、铜片、硫酸亚铁溶液
C．铁片、氯化锌溶液、氯化铜溶液
D．铁片、铜片、硫酸锌溶液
【答案】（1）大；（2）C或碳；（3）氧气和水；回收利用废旧金属、合理开采金属矿物；（4）；（5）D。
【解析】（1）黄铜是铜和锌的合金，其硬度比纯铜大；（2）生铁和钢的区别是含碳量不同，“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁中碳元素的含量；（3）铁丝“日久起销（锈）”的原因是铁与空气中的氧气和水同时接触而导致；保护金属资源的有效措施：回收利用废旧金属、合理开采金属矿物等；（4）工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，反应原理是氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；（5）A项，形状大小相同的锌片、铁片、铜片和等体积、等浓度的稀盐酸，锌、铁均能与稀盐酸反应且锌与稀盐酸的反应速率大于铁与稀盐酸的反应速率，说明金属活动性锌＞铁＞氢；铜不与稀盐酸反应，说明金属活动性氢＞铜，综上能得出锌、铁和铜三种金属的金属活动性锌＞铁＞铜，不符合题意；B项，锌片、铜片、硫酸亚铁溶液，锌能与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，说明金属活动性锌＞铁；铜不与硫酸亚铁反应，说明金属活动性铁＞铜，综上能得出锌、铁和铜三种金属的金属活动性锌＞铁＞铜，不符合题意；C项，铁片、氯化锌溶液、氯化铜溶液，铁不与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；铁能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，说明金属活动性铁＞铜，综上能得出锌、铁和铜三种金属的金属活动性锌＞铁＞铜，不符合题意；D项，铁片、铜片、硫酸锌溶液，铁、铜均不与硫酸锌反应，说明金属活动性锌＞铁、锌＞铜，不能比较铁、铜的金属活动性强弱，因此不能得出锌、铁和铜三种金属的金属活动性强弱，符合题意。
三、解答题
18.金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）根据如图所示金属应用实例推断，金属具有的物理性质有①___________（写出一点即可）；《周礼考工记》中有关于将铜、锡以不同比例熔合制成功能各异的青铜器的记载，这样做的好处是②___________（写出一点即可）。
（2）生产生活中钢铁材料被广泛使用，世界上每年因腐蚀而报废的铁制品，50%以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是①___________（答一点即可）；路边的花圃铁栏杆经常经历风吹雨淋，可以采取②___________的方法防止铁栏杆被锈蚀。
【答案】（1）导电性　　硬度大（或耐腐蚀）
（2）减少环境污染（或节约金属资源）　　喷漆或涂油等
【解析】（1）根据如图金属应用实例推断，金属可以制作导线、炊具、金属丝、乐器等，说明金属具有的物理性质有导电性、导热性、延展性、特殊的光泽等。青铜属于合金，具有硬度大，耐腐蚀的特点；
（2）回收利用废旧金属的意义是减少环境污染、节约金属资源；铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的水、氧气反应的过程，防止锈蚀的有效措施是喷漆、涂油等。
19.某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少（计算结果保留一位小数）？
【答案】
解：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是x。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
160　　　　　　　　112
5000t×76%　　　　　98%x
，x≈2714.3t
答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是2714.3t。
20.某研究小组为探究“影响铁钉锈蚀快慢的因素”，取蒸馏水和海水用下图装置完成表中实验，回答下列问题。
（1）铁锈的主要成分是___________（填化学式）。
（2）实验②和④可探究___________因素对铁制品锈蚀快慢的影响；实验___________（填实验序号）欲探究试剂的性质对铁制品锈蚀快慢的影响。
（3）根据表中实验现象得出的结论是_______________________________________________________（写出1点即可）。
（4）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有氧气，请设计实验方案验证你的猜想_________________________________。
【答案】（1）Fe2O3　　
（2）温度　　①和②(或③和④)
（3）在其他因素相同的条件下，温度越高，铁锈蚀的速率越快，盐可以加快铁的锈蚀速率
（4）取相同的铁钉放入试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内通入不同浓度的氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间
【解析】(2)实验②和④中的试剂均为海水，但是温度不同，这是探究温度对铁制品锈蚀快慢的影响；实验①和②中温度相同、③和④中温度相同，但是试剂不同，这是探究试剂的性质对铁制品锈蚀快慢的影响。
21.金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。
（1）钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。金属的下列用途：
①用来做保险丝
②用来制人造骨
③用于制造船舶
④用于制造航天飞机。其中与钛合金性能符合的是___________（填序号）。
（2）在学习了金属资源保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识，铁生锈的原因是______________________。那么铜生锈的原因是什么？查阅有关资料：铜锈的主要成份是[Cu2（OH）2CO3]。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还应补充做铜锈蚀与_________________________________有关系的实验。废旧金属对环境的影响很大，需要回收利用废旧金属。回收利用废旧金属的意义______________________（回答一点即可）。
【答案】（1）②③④　　（2）铁与水、空气接触　　二氧化碳　　保护环境（或节约资源和能源）
【解析】（1）①钛合金的熔点高，不易熔断，不可作保险丝；②用来制人造骨利用了与人体有很好的“相容性”的性质；③用于制造船舶利用了抗腐蚀性强； ④用于制造航天飞机利用了高熔点和抗腐蚀性。
（2）铁与空气中的水、空气同时接触时容易生锈；铜锈的组成中含有碳元素，可能是空气中的二氧化碳参加了反应。所以还需要证明CO2是否参加反应；回收利用废旧金属的意义是保护环境、节约资源和能源（合理即可）。
22.对于金属材料，我们应从多角度了解。
[金属材料]
2023年5月，我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志、民族梦想和人民期盼。
（1）C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于______________________（填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其______________________（写出一点即可）和耐腐蚀等性能。
[金属的性质]
（3）在常温下，铝制品耐腐蚀的原因为______________________。
（4）如图所示实验，先向a中加入过量___________充分反应后打开弹簧夹，使a中溶液全部进入b中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe＞H＞Cu。
（5）将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝表面有固体析出，溶液呈蓝色。此时溶液中含有___________种溶质。
[金属的冶炼]
炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是Fe2O3）焦炭、空气等，转化过程如图所示：
（6）过程②中，发生反应的基本反应类型为______________________。
（7）过程③中，1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为______________________（计算结果保留到整数）。
[金属资源的利用和保护]
利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验。实验1min后温度计读数上升，8min后温度计恢复到原来温度。打开弹簧夹，水倒吸入锥形瓶中、实验装置及数据如下表：（装置气密性良好，使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀）
下列说法不合理的是______________________（填字母）。
A．铁锈蚀过程中会放出热量
B．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
C．打开止水夹后，导管中残留水不会影响计算结果
D．若未恢复到原来温度就打开弹簧夹，烧杯内剩余水大于51.5 mL
（9）如图是铁制品循环利用的示意图，一定发生化学变化的过程是___________（填序号）。废旧的铁锅、铁管属于___________（填“厨余垃圾”“可回收物”“有害垃圾”或“其他垃圾”）。废旧金属“循环利用”的意义是___________。
【答案】（1）金属材料
（2）硬度大（强度高，合理即可）
（3）铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜
（4）稀盐酸
（5）3；
（6）化合反应
（7）583t
（8）C
（9）①④；可回收物；节约金属资源（合理即可）
【解析】（3）铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质比较活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化铝薄膜，从而阻止了铝和氧气的进一步反应，对铝起到了保护作用。
（4）先向a中加入过量稀盐酸或稀硫酸，产生气泡，说明铁的金属活动性排在氢前面，充分反应后打开弹簧夹，使 a中溶液全部进入b中，铜片表面没有变化，说明铜的金属活动性排在氢后面，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe＞H＞Cu。
（5）由金属活动性顺序可知镁＞铝＞铜，因此铝无法置换出硫酸镁中的镁，铝能置换出硫酸铜中的铜，溶液呈蓝色说明硫酸铜没有完全反应，即有剩余，故溶液中的溶质有硫酸镁、硫酸铝、硫酸铜三种。
（6）过程②中为二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为，符合“多变一”，因此属于化合反应。
（7）设1000 t含氧化铁 80%的赤铁矿石可以炼出纯铁的质量为x。
1000t含氧化铁 80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为1000t×80%＝800 t。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160　　　　　　112
800t　　　　　　x
x＝560 t
故可以炼出含铁 96%的生铁的质量为；
（8）实验1 min后温度计读数上升，说明铁锈蚀过程中会放出热量，A不符合题意；
铁的锈蚀消耗锥形瓶中的氧气，反应结束后打开弹簧夹，水倒吸入锥形瓶中，吸入锥形瓶中水的体积则为氧气的体积，因此可以计算得出空气中氧气的含量约为（100 mL﹣51.5 mL）÷246 mL≈19.7%，B不符合题意；
打开止水夹后，导管中残留水会导致吸入锥形瓶中水的体积偏小，因此会影响计算结果，C符合题意；
若未恢复到原来温度就打开弹簧夹，瓶内气压偏大，使得吸入锥形瓶中水的体积偏小，故烧杯内剩余水大于 51.5mL，D不符合题意。
（9）铁矿石的冶炼和废旧金属的回收利用过程中有新物质生成，发生的变化属于化学变化，因此铁制品循环利用的示意图中，一定发生化学变化的过程有①④；废旧的铁锅、铁管属于可回收物；废旧金属“循环利用”的意义是节约金属资源，有利于保护环境等。

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