2021年全国中考化学试题分类汇编：考点22 金属资源的利用和保护

这是一份2021年全国中考化学试题分类汇编：考点22 金属资源的利用和保护，共15页。试卷主要包含了钢铁是应用广泛的金属材料等内容，欢迎下载使用。


A B C D
A. “垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B. “淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C. “生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D. “锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
2．（2021•深圳）下列说法错误的是 （ ）
A．铁钉是由铁合金制成的
B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
3．（2021•梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
4. （2021·北京） 实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析不正确的是 （ ）
A. ②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
5．（2021•哈尔滨）. 2021年5月29日，中国第二艘货运飞船“天舟二号”的长征七号遥三运载火箭“直击长空”！令人骄傲的是“天舟二号”的关键铠甲—高精度铝合金材料为“哈尔滨造”。
（1）哈尔滨造的铝合金材料具有许多优良的性能，如___________（填字母）。
A．密度小、强度高 B．硬度小、易加工
（2）铝除了用于制造合金，还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁，同时生成氧化铝。此反应的化学方程式为___________。
（3）液氢已应用于航天等领域但储运困难。我国化工研究员、博士生导师唐从辉，在中学时受化学教师所讲述的化学故事的影响，决心从事化学研究。刚过而立之年的他，就带领着自己的团队取得了氢能储运的重大突破。相信氢能源广泛应用后，我们的天空将更蓝、大气将更清新！因为，氢能的优点之一是：燃烧产物为水，___________。氢气作为燃料在燃烧过程中，能量由___________能转化为内能。
6.（2021·抚顺）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：______。
7.（2021·临沂）氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。
（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。
（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是______。
（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是______。
8.（2021·贺州）2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。
（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为________能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是________________。
（2）赤铁矿的主要成分是________（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 _______________________。
（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施________ 。
9.（2021·福建）钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为______________。
②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为______________。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的______________，获得性能更好的钢。
(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是______________。
10.（2021·齐齐哈尔）“运动场上彩旗飘，运动健儿逞英豪”，运动场上也隐藏着很多化学知识。请回答下列问题：
（1）同学们为运动员加油用的条幅和绢花是丝绸制成的。丝绸的种类很多，有蚕丝纺织的，也有合成纤维纺织的。如何区分一块丝绸面料是蚕丝还是合成纤维？
（2）标枪的枪头和铁饼都是钢铁制造的，这些钢铁来自于自然界中的金属矿物资源，你知道保护金属资源的有效途径有哪些？（答一点即可）
（3）人们常在钢铁表面刷漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法防止生锈，其共同原理是什么？
11.（2021·北京） H2O2溶液常用作的消毒剂。
（1）H2O2溶液属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）H2O2不稳定，易分解。H2O2分解的化学方程式为______。
（3）用3%的H2O2溶液对不同金属进行腐蚀性实验，结果如下：
下列金属制品用该溶液浸泡消毒时，最易被腐蚀的是______（填序号）。
A．不锈钢锅 B．铝盆 C．铜火锅
12.（2021•宜昌）金属的利用和保护。
（1）图1利用了铜的物理性质是 。
（2）图2说明铁具有 性。
（3）工业上利用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式是 。
（4）图3是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。
①实验乙中植物油的作用是 ；
②由实验甲、丙可得出的结论是 。
（5）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 ；
A.甲烷 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 。
13.（2021·连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe2O3）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，________________夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。
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。
（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是________________。
②下列说法错误的是________________（填字母）。
a.所得汽油中含有C、H两种元素b.NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如右图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_____________________。
跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有________________。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：________________。
14．（2021•衢州）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125﹣0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如表。
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到 ，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论： 。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 。
答案
考点22 金属资源的利用和保护
1. （2021·潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是 （ ）
A B C D
A. “垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B. “淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C. “生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D. “锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
2．（2021•深圳）下列说法错误的是 （ ）
A．铁钉是由铁合金制成的
B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
【答案】B
3．（2021•梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
【答案】D
4. （2021·北京） 实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析不正确的是 （ ）
A. ②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
5．（2021•哈尔滨）. 2021年5月29日，中国第二艘货运飞船“天舟二号”的长征七号遥三运载火箭“直击长空”！令人骄傲的是“天舟二号”的关键铠甲—高精度铝合金材料为“哈尔滨造”。
（1）哈尔滨造的铝合金材料具有许多优良的性能，如___________（填字母）。
A．密度小、强度高 B．硬度小、易加工
（2）铝除了用于制造合金，还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁，同时生成氧化铝。此反应的化学方程式为___________。
（3）液氢已应用于航天等领域但储运困难。我国化工研究员、博士生导师唐从辉，在中学时受化学教师所讲述的化学故事的影响，决心从事化学研究。刚过而立之年的他，就带领着自己的团队取得了氢能储运的重大突破。相信氢能源广泛应用后，我们的天空将更蓝、大气将更清新！因为，氢能的优点之一是：燃烧产物为水，___________。氢气作为燃料在燃烧过程中，能量由___________能转化为内能。
【答案】(1)A (2) (3)原料来源广 化学
6.（2021·抚顺）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：______。
【答案】（1）空气和水 （2）密度小 （3）置换 （4）3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO
7.（2021·临沂）氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。
（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。
（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是______。
（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是______。
【答案】 （1）提供热量 C （2）
（3）减少CO2排放，减缓温室效应，或减少污染气体的排放等
8.（2021·贺州）2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。
（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为________能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是________________。
（2）赤铁矿的主要成分是________（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 _______________________。
（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施________ 。
【答案】（1）电 最外层电子数相同
（2）Fe2O3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）刷漆等
9.（2021·福建）钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为______________。
②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为______________。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的______________，获得性能更好的钢。
(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是______________。
【答案】(1)①+5 ② 3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2 ③含碳量 (2)①化学变化 ②隔绝氧气和水
10.（2021·齐齐哈尔）“运动场上彩旗飘，运动健儿逞英豪”，运动场上也隐藏着很多化学知识。请回答下列问题：
（1）同学们为运动员加油用的条幅和绢花是丝绸制成的。丝绸的种类很多，有蚕丝纺织的，也有合成纤维纺织的。如何区分一块丝绸面料是蚕丝还是合成纤维？
（2）标枪的枪头和铁饼都是钢铁制造的，这些钢铁来自于自然界中的金属矿物资源，你知道保护金属资源的有效途径有哪些？（答一点即可）
（3）人们常在钢铁表面刷漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法防止生锈，其共同原理是什么？
【答案】（1）取样品用灼烧闻气味的方法鉴别，灼烧时产生烧焦羽毛气味的是蚕丝，灼烧时没有烧焦羽毛的气味的是合成纤维 （2）回收再利用（或防止金属锈蚀或有计划、合理开采金属矿物或寻找金属替代品） （3）隔绝氧气和水。
11.（2021·北京） H2O2溶液常用作的消毒剂。
（1）H2O2溶液属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）H2O2不稳定，易分解。H2O2分解的化学方程式为______。
（3）用3%的H2O2溶液对不同金属进行腐蚀性实验，结果如下：
下列金属制品用该溶液浸泡消毒时，最易被腐蚀的是______（填序号）。
A．不锈钢锅 B．铝盆 C．铜火锅
【答案】（1） 混合物 （2） （3）C
12.（2021•宜昌）金属的利用和保护。
（1）图1利用了铜的物理性质是 。
（2）图2说明铁具有 性。
（3）工业上利用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式是 。
（4）图3是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。
①实验乙中植物油的作用是 ；
②由实验甲、丙可得出的结论是 。
（5）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 ；
A.甲烷 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 。
【答案】（1）导电 （2）导热 （3）3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
（4）①隔绝空气 ②铁生锈需要接触水
（5）①BC ②避免空气和水与铁接触，防止发生锈蚀
13.（2021·连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe2O3）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，________________夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。
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。
（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是________________。
②下列说法错误的是________________（填字母）。
a.所得汽油中含有C、H两种元素b.NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如右图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_____________________。
跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有________________。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：________________。
【答案】（1）①CO ②440
（2）①H2O ②ac （3）①
②不排放CO2、无污染 ③调节钢中的含碳量
14．（2021•衢州）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125﹣0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如表。
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到 ，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论： 。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 。
【答案】（1）活塞恢复原位（其他合理答案也可） （2）氯化钠（食盐、盐水）能加快钢铁的生锈
（3）17.5%或7/40或0.175
实验装置
序号
其他试剂
100s时O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
金属种类
不锈钢片
铝片
铜片
腐蚀速度（mg/h）
0.001
0.010
0.404
5分钟
20分钟
1小时
5小时
甲
无现象
无现象
无现象
无现象
乙
出现少许锈斑，活塞未明显移动
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
实验装置
序号
其他试剂
100s时O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
金属种类
不锈钢片
铝片
铜片
腐蚀速度（mg/h）
0.001
0.010
0.404
5分钟
20分钟
1小时
5小时
甲
无现象
无现象
无现象
无现象
乙
出现少许锈斑，活塞未明显移动
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处