8.3金属资源的利用和保护同步测试一、单选题（共9题；共18分）1.关于金属材料的锈蚀说法不一，下列说法中，没有科学道理的是( )A.金属经常接触水和空气锈蚀加快 B.改变金属的内部结构能抵御金属锈蚀C.金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀 D.不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀2.铁钉在下列情况中，最容易生锈的是 （ ）A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中 C.浸没在自来水中 D.浸没在植物油中3.在自然界中以游离态存在的金属元素是（ ）A.金 B.镁 C.铝 D.铁4.菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是（）①切青菜后用清水冲洗②切湿咸菜后未清洗③切肥猪肉后放置A.①③② B.③①② C.②①③ D.③②①5.自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物．在下列矿物中，不属于金属矿物的是（ ）A.石灰石 B.赤铁矿 C.黄铜矿 D.孔雀石6.下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是( )A.农具上的铁锈没有及时除去 B.切过酸菜的菜刀不及时清洗C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方 D.剪刀不用时涂上油并放在干燥处7.如图所示实验，放置1—2周时间后，装置中能出现的现象是（ ）A.铁丝无变化 B.试管内的液面高度无变化 C.铁丝逐渐消失 D.试管内的液面上升8.下列有关废金属回收的说法错误的是（ ）A.废金属的增多造成资源浪费 B.回收利用废金属可以带来巨大的社会效益和经济效益C.废金属无需回收，对人类无危害 D.回收废金属可以减少环境污染9世界上最早的铁制品是距今5000年以上的埃及铁珠饰品，其上的铁珠现已被严重锈蚀．铁生锈的条件是（ ）A.仅需水 B.仅需氧气 C.水或氧气 D.水和氧气二、填空题（共4题；共13分）6
10.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，你认为他还需要选的另外两种溶液是________溶液和________溶液.11.人类的生产、生活离不开金属。（1）目前年产量最高的金属是________；（2）铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是________；A．①②B．①③C．②③D．①②③（3）Fe2O3中铁元素的质量分数为________；某钢铁厂用主要成分是（Fe2O3）的赤铁矿石炼铁．钢铁厂每天需要消耗1000t含杂质20%的赤铁矿石，该厂理论上可产含Fe98%的生铁的质量是________。（4）氧化铝难溶于水，能溶于酸或强碱溶液，它溶于氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和水。请结合以上信息写出氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________。（5）在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中，加入过量的铁粉（铁粉有剩余），使之充分反应后，过滤，则滤渣的成分是________，滤液中含有的微粒是________。12.地壳中的铁是以________形式存在．13.200吨含氧化铁80%的赤铁矿，能冶炼出铁的质量为________（直接填结果）．（相对相对原子质量:Fe﹣56，O﹣16）三、综合题（共2题；共10分）14.利用下图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进行分离和收集。（提示：NaOH溶液可以吸收CO2气体。）实验步骤如下：⑴检查装置气密性。⑵取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其他容器中各加入适量试剂（如图所示）。⑶关闭分液漏斗开关和K1，打开K2，通入CO气体一段时间，排除装置内的空气。⑷打开分液漏斗开关K，将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没过导管下端，关闭开关K。关闭K2，打开K1，继续通CO，点燃酒精喷灯，装置A的玻璃管中反应的化学方程是________。当装置C中的现象是________时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭K1，打开K2，装置D中收集到的气体是CO。⑸一段时间后，停止加热，继续通CO气体至装置A的药品冷却。经称量氢氧化钠溶液增重2.64g，此时生成Fe的质量是________g（结果精确到0.1g）。6
15.联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下．请根据图例回答：（1）焦炭在炼铁过程中的主要作用是________和________；写出以赤铁矿为原料炼铁原理的化学方程式：________；高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒．请你对高炉气体的处理提出合理化的建议________；（2）生铁炼钢过程中，主要的目的是________；（3）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象：________．（4）钢坯和纯铁相比，下列属于钢坯性质特点的是________（填字母）．a．熔点变高 b．硬度变大 c．抗腐蚀性增强四、实验探究题（共1题；共6分）16.某同学利用如图装置探究铁与氧化铁化合的生成物成分。（1）【认识仪器】由仪器N可知该反应的条件是________。（2）【查阅资料】铁的氧化物中只有Fe3O4能被磁铁吸引。某些铁的氧化物加热时能与氧气反应。【提出猜想】猜想①是FeO；猜想②是Fe3O4；猜想③是FeO和Fe3O4混合物。【实验步骤】①连接组装仪器，检查装置的气密性，方法是：关闭弹簧夹M，________。②称取16.0g氧化铁粉末与质量为m的铁粉，均匀混合后，放入玻璃管。③通入CO2，当观察到明显现象时，夹上弹簧夹M，开始加热玻璃管。④当固体全部呈黑色后，停止加热，________。将玻璃管中黑色粉末倒在滤纸上，取样，滴加稀盐酸，无气泡产生，用磁铁吸引，粉末被部分吸引。（3）【实验结论】猜想________成立。所加铁粉质量m的范围是________。（4）【问题讨论】实验中澄清石灰水的主要作用是________。6
答案解析部分一、单选题1.D2.B3.A4.C5.A6.D7.D8.C9.D二、填空题10.【答案】水喷漆硫酸镁硫酸铜【解析】铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触；常见的自行车它的支架采用的防锈措施是喷漆；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.【分析】根据铁生锈的条件分析，铁与空气和水同时接触；根据防止金属生锈的方法通常是把金属和空气或水隔绝分析；根据金属与盐溶液反应的规律，结合“三取中”的常用验证金属活动性的方法，可取铁丝与铜、铝的盐溶液进行反应．11.【答案】（1）铁（2）A（3）70%571.4t（4）Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O（5）Fe、CuZn2+、Fe2+、SO42﹣、H2O【解析】（1）目前世界上年产量最高的金属是铁．（2）铁生锈的条件是与水和氧气直接接触，要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，所以①②，故选A。（3）根据物质的化学式可以计算某种元素的质量分数、某种物质的质量。氧化铁中铁元素的质量分数＝＝×100%＝70%；1000t含Fe2O3（100%－20%＝80%）80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为：1000t×80%＝800t；800t氧化铁中铁元素的质量为：800t×70%＝560t，该厂理论上可产含Fe98%的生铁的质量是：560t÷98%＝571.4t，故填：571.4t。（4）氧化铝还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水．该反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O。（5）由金属活动性顺序，可知活动性Zn＞Fe＞（H）＞Cu．则在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中，加入一定量的铁粉，使之充分反应后铁有剩余，过滤，则滤液中有ZnSO4、FeSO4、H2O，滤液中含有的微粒是：Zn2+、Fe2+、SO42﹣、H2O；固体残渣中一定含有Fe和Cu。【分析】考查金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性顺序及其应用；含杂质物质的化学反应的有关计算；元素的质量分数计算；化学方程式书写。12.【答案】化合物【解析】地球上的金属资源广泛存在于海洋和地壳中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在，地壳中的铁以化合物形式存在．【分析】根据地壳中金属元素的存在形式进行分析解答即可．13.【答案】112t【解析】由质量守恒定律，反应前后铁元素的质量不变；则100t含氧化铁80%的赤铁矿石，可炼出铁的质量为200t×80%×100%=112t．【分析】根据题意，200t含氧化铁80%的赤铁矿石，据此结合化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，进行分析解答．三、综合题14.【答案】3CO+Fe2O32Fe+3CO2不变浑浊2.26
【解析】（4）装置A的玻璃管中反应是CO还原Fe2O3即3CO+Fe2O32Fe+3CO2；装置B是吸收CO2，故当装置C中的现象是不变浑浊时，说明装置B中的反应是充分的。（5）设生成Fe的质量为x依据题意氢氧化钠溶液增重2.64g，即产生CO2的质量为2.64g3CO+Fe2O32Fe+3CO2112132x2.64g112/132=x/2.64g x=2.2g。【分析】本题主要考察金属的冶炼及有关计算。主要根据参加反应的物质质量之比等于相对分子质量乘以化学计量数之比。15.【答案】（1）提供反应所需的热量产生COFe2O3+3CO2Fe+3CO2回收利用（2）除去碳（3）取少量干燥剂于试管中加入少量稀盐酸，有气体生成的是铁粉（4）bc【解析】（1）由反应原理可知，利用反应3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2来制取Fe，焦炭高温下与氧气接触反应，生成CO，同时放出大量的热，还原赤铁矿需要一定的热量，而焦炭燃烧可以产生热量，提高炉温。（2）生铁的含碳量在2％~4.3％，钢的含碳量在0.03％~2％，故将生铁炼钢过程中，主要的目的是：除去碳；（3）对两种干燥剂，一种为活泼金属，一种为碱性氧化物，可以加入稀盐酸，两种物质分别发生以下反应：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，CaO+2HCl═CaCl2+H2O，有气泡产生的为铁粉，无气泡产生的为生石灰。（4）合金比组成它们的纯金属有更高的强度和硬度，更好的抗腐蚀性。【分析】（1）根据炼铁的原理进行分析；（2）根据生铁和钢的含碳量解答；（3）根据铁与生石灰的化学性质进行分析；（4）根据合金与组成它们的纯金属的性质不同解答。四、实验探究题16.【答案】（1）高温（2）将导管末端放入水中，双手紧贴玻璃管外壁(微微加热玻璃管)，导管口有气泡冒出，松手(停止加热)后，导管口形成一段稳定水柱；继续通二氧化碳气体直到玻璃管冷却（3）③1.4g~5.6g（4）判断玻璃管中空气是否已排尽【解析】【认识仪器】仪器N是酒精喷灯，可知该反应需要高温；【实验步骤】①检查装置的气密性时，可以关闭弹簧夹M，将导管末端放入水中，双手紧贴玻璃管外壁(微微加热玻璃管)，导管口有气泡冒出，松手(停止加热)后，导管口形成一段稳定水柱，说明气密性良好。④实验结束前，为防止灼热的生成物与空气接触发生反应，应继续通入原来的气体，直到生成物冷却为止；【实验结论】生成的黑色粉末能被磁铁完全吸引，说明铁与氧化铁化合的生成物的成分为FeO和Fe3O4；假设铁与氧化铁完全反应生成氧化亚铁，需要铁的质量为aFe2O3+Fe3FeO1605616.0ga；a=5.6g假设产物只有四氧化三铁，需要的铁的质量为b4Fe2O3+Fe 3Fe3O4640566
16.0gbb=1.4g若黑色固体不能被磁铁全部吸引，且滴加稀盐酸，无气泡产生，说明剩余固体中含有氧化亚铁，并且没有铁单质；所以所加铁粉的质量范围是1.4g～5.6g；【问题讨论】上述探究实验中使用CO2可以起到排除空气，作保护气，防止铁粉被氧化的作用；试管中的澄清的石灰水变浑浊；判断玻璃管中空气是否已排尽。【分析】本题主要考察有关金属的冶炼，在给试管中物质加热时需要先预热在集中加热；再根据质量守恒定律计算即可。6
