人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护课堂检测
展开1.下列说法中正确的是( )
A.生铁和钢的性能不同主要是因为二者含碳量不同
B.铁制品在潮湿的空气中不易生锈
C.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易锈蚀
D.“真金不怕火炼”说明黄金的熔点高
【答案】A
【解析】A、生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,生铁和钢的性能不同主要是因为二者含碳量不同,故选项说法正确。
B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁制品在潮湿的空气中容易生锈,故选项说法错误。
C、铝的金属活动性比铁强,是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,故选项说法错误。
D、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应,说明金的化学性质不活泼,故选项说法错误。
故选:A。
2.某博物馆藏有一柄古代铁剑,为防止其生锈,下列做法合理的是( )
A.定期用清水冲洗,除去灰尘
B.放于体验区,让观众触摸
C.放在充满氮气的展览柜中
D.用盐水除去铁剑上的锈斑
【答案】C
【解析】A、定期用清水冲洗,铁易与氧气、水分接触,容易生锈,故选项错误。
B、放于体验区,让观众触摸,铁易与氧气、水分接触,特别是人的汗液中含有氯化钠,能加快锈蚀速率,故选项错误。
C、放在充满氮气的展览柜中,氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,能防止其生锈,故选项正确。
D、用盐水除去铁剑上的锈斑是不可行的,盐水能加快铁的锈蚀速率,故选项错误。
故选:C。
3.下列关于铁的说法,正确的是( )
A.纯净的生铁属于金属单质
B.铁在氧气中燃烧生成氧化铁
C.铁在潮湿的空气中容易生锈
D.铁是地壳中含量最多的金属元素
【答案】C
【解析】A.生铁是含碳量为2%~4.3%之间的铁合金,属于混合物,不是单质,选项说法错误;
B.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,选项说法错误;
C.铁与氧气和水共存时会发生锈蚀,所以铁在潮湿的空气中容易生锈,选项说法正确;
D.铝是地壳中含量最多的金属元素,铁是是地壳中含量位居第二位的金属元素,选项说法错误。
故选:C。
4.如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是( )
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解析】A、①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,乙处铁钉最易与氧气、水充分接触,故选项说法错误。
B、①中的铁钉能与氧气、水充分接触;②中的铁钉只能与水接触;③中的铁钉只能与干燥的空气接触;一段时间后,①中的铁钉生锈,另外两支试管的铁钉没有生锈
①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水,故选项说法正确。
C、氯化钙具有吸水性,③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂,故选项说法正确。
D、④中铁钉接触到的是纯氧气,四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉,故选项说法正确。
故选:A。
5.如图所示,将足量的生铁粉用水均匀地粘在试管内壁上,将试管倒立在装有水的烧杯中。实验过程中,观察到试管内液面缓慢上升。下列分析正确的是( )
A.若在生铁粉中加入少量NaCl,不会加快铁粉生锈
B.水能进入试管的最大体积约为试管容积的
C.该实验中涉及反应的反应物只有铁、氧气
D.如把该铁粉改为木炭粉,两者的现象完全相同
【答案】B
【解析】A、氯化钠能加快铁锈蚀的速率,若在生铁粉中加入少量NaCl,会加快铁粉生锈,故选项说法错误。
B、铁锈蚀时消耗氧气和水,氧气约占空气总体积的,水能进入试管的最大体积约为试管容积的,故选项说法正确。
C、该实验中涉及反应的反应物有铁、氧气、水,故选项说法错误。
D、如把该铁粉改为木炭粉,木炭粉常温下不能与氧气反应,两者的现象不同,故选项说法错误。
故选:B。
6.根据图中所示的实验,分析不正确的是( )
A.托里拆利实验中试管稍微倾斜,对测量结果没有影响
B.对比试管Ⅰ和Ⅱ可以得出铁生锈需要与水接触
C.对比甲和丙,可以得出压力的作用效果与受力面积大小有关
D.先喷水再放入二氧化碳中,紫花变红,因为二氧化碳与水反应生成碳酸
【答案】C
【解析】A.托里拆利实验中试管稍微倾斜,水银柱的高度仍为760mm,对测量结果没有影响,选项说法正确;
B.试管Ⅰ中的铁钉只与氧气接触,没有生锈;试管Ⅱ的铁钉与氧气和水同时接触,发生了锈蚀,对比试管Ⅰ和Ⅱ可以得出铁生锈需要与水接触,选项说法正确;
C.甲和丙中,压力和受力面积均不同,所以对比甲和丙,可以得出压力的作用效果与受力面积大小有关,选项说法错误;
D.二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色,先喷水再放入二氧化碳中,紫花变红,因为二氧化碳与水反应生成碳酸,选项说法正确。
故选:C。
7.长期埋在地下的金属管线会被腐蚀。常温下,某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.土壤含水量越高,金属锈蚀速度越快
B.埋在地下的金属管线被腐蚀仅与土壤中水份有关
C.土壤含水量在20%﹣40%时,金属锈蚀的速率逐渐加快
D.可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀
【答案】D
【解析】A、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知,并不是土壤含水量越高,金属锈蚀速度越快,故选项说法错误。
B、埋在地下的金属管线被腐蚀不是仅与土壤中水份有关,还与氧气有关,故选项说法错误。
C、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知,土壤含水量在20%﹣30%时,金属锈蚀的速率逐渐加快,在30%﹣40%时,又开始逐渐减慢,故选项说法错误。
D、可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀,能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水,故选项说法正确。
故选:D。
8.某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件,一段时间后,只有一个集气瓶中的铁丝生锈,下列说法不正确的是( )
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶中的现象,可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象,可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气
D.实验后向甲、乙、丙瓶中分别注入一定量稀盐酸,观察到的现象相同
【答案】D
【解析】A、甲瓶中的铁丝能与氧气、水充分接触,甲瓶中的铁丝生锈,故选项说法正确。
B、通过甲、乙两组实验,其它条件相同,水是变量,可以说明铁生锈的一个条件是与水接触,故选项说法正确。
C、通过甲、丙两组,其它条件相同,氧气是变量,可以说明铁生锈的一个条件是与氧气接触,故隔绝氧气可以防止铁生锈,故选项说法正确。
D、乙、丙未生锈,故加入稀盐酸后可以直接看到气泡,而甲生锈,加入稀盐酸后不会立即看到气泡,现象不同,故选项说法错误。
故选:D。
9.铁锈的主要成分是( )
A.Fe2O3B.FeOC.Fe3O4D.Fe
【答案】A
【解析】铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显﹣2价,其化学式为:Fe2O3。
故选:A。
10.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁
C.实验结束时,应先停止通一氧化碳气体,后停止加热
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
【答案】C
【解析】A、试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成是正确的;
B、反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁,它们也是黑色的,所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁,正确;
C、若先停止通一氧化碳,再停止加热,会使石灰水倒吸到玻璃管内,使试管炸裂,刚还原出来的铁也会再次被氧化,故错误;
D、尾气中可能有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理,故正确;
故选:C。
11.从图实验中可知,和铁生锈相关的主要因素是( )
A.空气和水B.太阳光C.盐酸D.红墨水
【答案】A
【解析】铁在与水和氧气充分接触的情况下容易生锈。
故选:A。
12.有关金属资源的叙述错误的是( )
A.地球上金属资源大多数以化合物形式存在
B.目前世界年产量最高的金属是铁
C.铁锈的主要成分是四氧化三铁
D.及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈
【答案】C
【解析】A、地球上金属资源大多数以化合物形式存在,正确;
B、目前世界年产量最高的金属是铁,正确;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,错误;
D、及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈,正确;
故选:C。
13.下列关于金属的说法正确的是( )
A.武德合金的熔点高,可用于制造保险丝
B.铝制品抗腐蚀能力比铁制品强
C.用 FeSO4 溶液、Cu 和 Ag 三种物质可以验证 Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱
D.铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质,它的主要成分是 Fe3O4
【答案】B
【解析】A.武德合金的熔点低,可用于制造保险丝,故错误;
B.铝和空气中的氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜,所以铝制品抗腐蚀能力比铁制品强,故正确;
C.铁比铜活泼,铜比银活泼,把铜和银分别伸入硫酸亚铁溶液中时,都无明显现象,说明铁比铜和银活泼,但是无法确定银和铜的活泼性,故错误;
D.铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质,它的主要成分是Fe2O3,故错误;
故选:B。
14.如图:在一烧杯中放有一根铁钉,使其一半在液面以上,一半在液面以下,则铁钉最容易生锈的部位是( )
A.a点B.b点C.c点D.无法判断
【答案】B
【解析】铁与氧气、水充分接触时容易生锈,在一烧杯中放有一根铁钉,使其一半在液面以上,一半在液面以下,b点铁最容易与氧气、水同时接触,最容易生锈。
故选:B。
15.在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是( )
A.增大硬度防止撞坏B.增大厚度防止磨损
C.防止铁生锈且美观D.美观和杀菌消毒作用
【答案】C
【解析】A、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷,能隔绝氧气和水,防止铁生锈且美观,而不是增大硬度防止撞坏,故选项错误。
B、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷,能隔绝氧气和水,防止铁生锈且美观,而不是增大厚度防止磨损,故选项错误。
C、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷,能隔绝氧气和水,防止铁生锈且美观,故选项正确。
D、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷,能隔绝氧气和水,防止铁生锈且美观,而不是杀菌消毒作用,故选项错误。
故选:C。
16.为了防止钢铁制品锈蚀,下列做法不当的是( )
A.在铁制品表面镀上一层锌
B.在车船的表面喷涂油漆
C.将使用后的菜刀用布擦干
D.用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净
【答案】D
【解析】A、在铁制品表面镀上一层锌,能防止铁生锈,正确;
B、在车船的表面喷涂油漆,能与防止铁生锈,正确;
C、将使用后的菜刀用布擦干,能与防止铁生锈,正确;
D、用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净不利于防锈,错误;
故选:D。
17.关于金属的说法错误的是( )
A.回收废旧金属既可以减少对环境的污染,又可以节约金属资源
B.武德合金可用做保险丝,说明合金的熔点一般低于它的纯金属
C.铝制品有很好的耐腐蚀性,说明铝的化学性质不活泼
D.钛合金可用来制造人造骨,因为钛合金与人体具有很好的“相容性”
【答案】C
【解析】A、回收废旧金属,可以节约金属资源,节约冶炼金属消耗的能源,可以减少对环境的污染,故选项说法正确。
B、武德合金可用做保险丝,说明其熔点低,说明合金的熔点一般低于它的纯金属,故选项说法正确。
C、铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性强,故选项说法错误。
D、钛合金可用来制造人造骨,是因为钛合金与人体具有很好的“相容性”,故选项说法正确。
故选:C。
18.2020年6月28日,长沙地铁3号线和5号线试运营,长沙人的出行将更便捷!地铁建设中用到大量的金属和金属材料,有关金属和金属材料的说法中正确的是( )
A.铁比铝更易生锈,说明铁比铝活泼
B.可以用稀盐酸比较镁、铁、铜三种金属的活动性顺序
C.铁制品锈蚀后没有回收价值
D.工业炼铁中用到的原料有空气、铁矿石、一氧化碳、石灰石
【答案】B
【解析】A.铝不易生锈不是因为不如铁活泼,而是因为铝易于和氧气反应而生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。故选项说法错误;
B.镁与盐酸反应放出气体的速率较快,铁与盐酸反应放出气体的速率较慢,而铜与盐酸不反应,所以可用稀盐酸比较镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,故选项说法正确;
C.锈蚀后的铁制品仍然有回收价值,没有回收价值是错误的,故选项说法错误;
D.工业炼铁中用到的原料有空气、铁矿石、焦炭、石灰石等,没有一氧化碳,故选项说法错误。
故选:B。
二.实验探究题(共2小题)
19.铁是一种在生产、生活中应用很广泛的金属。
(1)铁能抽成细丝,利用了铁的 性。
(2)世界上每年有近产量十分之一的钢铁锈蚀。
①铁制品生锈是因为铁与空气中的 等发生了化学反应。
②锈蚀会造成巨大浪费,下列做法不能防止铁制品生锈的有 。
A.菜刀使用过后涂上食盐水
B.水龙头表面镀铬
C.自行车支架喷漆
D.保留铁栅栏表面的铁锈
(3)用氧化铁与一氧化碳反应模拟工业炼铁,反应的化学方程式是 。
(4)某工业炼铁使用的铁矿石主要成分为铁的氧化物(杂质中不含铁、氧元素,且杂质不参与化学反应)。某化学兴趣小组的同学对铁矿石中铁的氧化物的成分进行探究。
Ⅰ.测定铁矿石样品中含氧量
按如图组装仪器,并将10g铁矿石样品放入A装置中(碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的混合物,夹持仪器均省略)
①充分反应后,测得装置B增重6.6g,则铁矿石中氧元素的质量为 。
②有同学认为,不测定B装置的增重质量,通过测定 也能达到实验目的。
Ⅱ.测定铁矿石样品中含铁量
将上述实验结束后硬质玻璃管中的固体全部取出,经一系列反应后,其中的铁元素全部转化为250mL氯化铁溶液。从中取出20mL,恰好与一定质量含 1.66g碘化钾(KI) 的标准溶液完全反应(2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2),则:
③铁矿石中铁元素的质量 g。
④最终同学们利用铁、氧元素的质量及相对原子质量计算出铁的氧化物的化学式 。
⑤从环保的角度考虑,如图还需补充 装置。
【答案】(1)延展;
(2)①氧气、水蒸气;
②AD;
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(4)Ⅰ.①2.4;
②A装置减少的质量;
Ⅱ.①7;
②FeO;
③尾气处理。
【解析】(1)铁具有延展性,所以铁能抽成细丝,故填:延展;
(2)①铁制品生锈是因为铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应;故填:氧气、水蒸气;
②A.盐溶液能加快铁的锈蚀速率,所以菜刀使用过后涂上食盐水不能防止铁制品生锈,符合题意;
B.水龙头表面镀铬可以隔绝铁与氧气、水的接触达到防锈的目的,不合题意;
C.自行车支架喷漆可以隔绝铁与氧气、水的接触达到防锈的目的,不合题意;
D.铁锈具有疏松多孔的结构,会吸附空气的水蒸气,若保留铁栅栏表面的铁锈会加快铁的锈蚀,符合题意;
故选AD;
(3)在高温的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;故填:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(4)Ⅰ.①装置B增重的质量即为一氧化碳还原铁的氧化物后生成二氧化碳的质量,二氧化碳中一半氧元素来自于铁的氧化物,则铁矿石中氧元素的质量为:6.6g××100%×=2.4g;故填:2.4;
②铁的氧化物被一氧化碳还原为铁的单质后,装置A中的质量会减少,减少的质量即为铁的氧化物中氧元素的质量,不测定B装置的增重质量,通过测定A装置减少的质量也能达到实验目的;故填:A装置减少的质量;
Ⅱ.①设参加反应的氯化铁的质量为x,则:
2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2
325 332
x 1.66g
x=1.625g
则铁矿石样品中含铁量为:1.625g××=7g;故填:7;
②铁的氧化物中,铁原子与氧原子的个数比为::=1:1:
则铁的氧化物的化学式为FeO;故填:FeO;
③该装置排放的尾气中含有有毒一氧化碳,该装置没有对尾气进行处理,所以从环保的角度考虑,如图还需补充尾气处理装置;故填:尾气处理。
20.每年因金属腐蚀造成的经济损失远超所有自然灾害造成的损失总和。给金属“穿防护服”是一种常见的防腐手段。
Ⅰ.铁质部件表面发蓝
工业上常将铁质零件进行发蓝处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。过程如图:
(1)步骤I“砂纸打磨”过程发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)步骤Ⅱ~Ⅴ都在加热条件下进行,加热的作用是 ; 步骤Ⅲ处理时,用除锈液(稀硫酸)浸泡时间不宜太长,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)为检验步骤Ⅳ处理后的质量是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,若表面未形成致密的氧化膜,一段时间后将观察到的现象为 。
Ⅱ.铜质数据线表面镀锡
(4)选用铜作导线的主要原因是 ,然而铜生锈将增加电阻,缩短使用寿命:锡在空气中表面会形成致密的氧化锡(SnO2),二氧化锡能与盐酸发生反应,反应的化学方程式为 。
(5)金属锡和铝的部分信息。
由表中信息可知,锡的价格远高于铝,选择在铜表面镀锡而非铝,主要因为锡的熔点更低,对于数据线的生产来说,熔点低的优势在于 。
(6)剪取某废旧数据线,准确称取一定量样品放入足量盐酸中浸泡,观察到 ,溶液仍为无色。完全反应后将剩余固体取出,洗净、 、称量。 三次实验结果记录如下,导线中金属铜的质量分数为 (计算结果 保留到百分号内小数点后一位)。
【答案】(1)物理变化。
(2)提高反应的速率;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
(3)铁制品的表面有红色物质生成。
(4)铜具有优良的导电性能;SnO2+4HCl=SnCl4+2H2O。
(5)易于熔化,便于生产。
(6)数据线表面白色固体褪去,变成了红色;干燥;95.7%。
【解析】(1)步骤I“砂纸打磨”过程中主要除去了表面的锈,没有新物质生成,发生的是物理变化。
(2)步骤Ⅱ~Ⅴ都在加热条件下进行,加热的作用是提高反应的速率; 步骤Ⅲ处理时,用除锈液(稀硫酸)浸泡时间不宜太长,原因是铁能与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,反应的方程式是:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
(3)由于铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,所以为检验步骤Ⅳ处理后的质量是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,若表面未形成致密的氧化膜,一段时间后将观察到的现象为:铁制品的表面有红色物质生成。
(4)选用铜作导线的主要原因是铜具有优良的导电性能,然而铜生锈将增加电阻,缩短使用寿命:锡在空气中表面会形成致密的氧化锡(SnO2),二氧化锡能与盐酸发生反应,反应的化学方程式为:SnO2+4HCl=SnCl4+2H2O。
(5)对于数据线的生产来说,熔点低的优势在于易于熔化,便于生产。
(6)由于氧化锌能与稀盐酸反应生成了氯化锡,铜与稀盐酸不反应,所以剪取某废旧数据线,准确称取一定量样品放入足量盐酸中浸泡,观察到:数据线表面白色固体褪去,变成了红色,溶液仍为无色。完全反应后将剩余固体取出,洗净、干燥、称量。
由表中的数据可知,氧化锡的平均质量为:≈0.02447g。
样品的平均质量为:≈0.5683g
导线中金属铜的质量分数为:≈95.7%。价格
熔点
氧化物熔点
锡
133000元/吨
232℃
1127℃
铝
12770元/吨
660℃
2054℃
实验
1
2
3
样品质量/g
0.5529
0.5659
0.5860
剩余固体质量/g
0.5291
0.5419
0.5604
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