课题3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
【基础练习】
1.下列做法正确的是( )
A.要经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢，保持铝锅的光亮洁净
B.用铁制容器配制波尔多液
C.被雨水淋湿的自行车须先用带油的布擦，再用干布擦
D.给自行车的链条涂油以防生锈
2.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
3.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是（ ）
A.铁粉用作食品脱氧剂 B.干冰用于制作舞台云雾
C.活性炭用作冰箱除味剂 D.武德合金制作电路保险丝
4．下列有关金属的说法不正确的是（ ）
A．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
B．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径
C．回收废旧金属有利于保护环境
D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应
5．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的叙述中不正确的是（ ）
A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应
B．提高废旧金属的回收利用率
C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀
D．用塑料代替金属制造管道和机器部件
6．铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已有三百多年的历史，下列关于铁画生锈与防护的叙述中错误的是（ ）
A．表面涂漆防止生锈 B．悬挂于干燥的环境中
C．生锈时主要生成四氧化三铁 D．经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
7．学好化学可以帮助我们分析和解决生产、生活中的问题．
（1）为了全民的健康，我国推广使用强化铁酱油，这里的“铁”指的是____________（填“单质”、“元素”或“原子）。
（2）铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，如图是铁锅的示意图。
①铸铁属于____________（填纯金属或合金），铁锅含有的金属单质是_______ （写化学式）。
②炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是__________。
③铝锅具有很好的抗腐蚀性能原因是_________________。
④废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是____________（答一点即可）。
【能力提升】
1．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆，②改变金属的内部结构，③保持金属表面清洁干燥，④在金属表面进行电镀，⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是（ ）
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
2．下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁质栏杆上刷油漆
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗
3．下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
4．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知：，下列说法不正确的是（ ）
A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
5. 下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（ ）
A. 在潮湿、疏松、透气的土壤中
B. 在含铁元素较多的酸性土壤中
C. 在潮湿、致密、不透气的土壤中
D. 在干燥、致密、不透气的土壤中
6．请按要求完成下列化学反应的化学方程式。
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________；
⑤__________________________________________；
⑥__________________________________________。
以上反应属于置换反应的有______________。（填序号）
7.某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了如图装置进行实验。实验时，他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好），一段时间后，进行观察，试管底部有黑色固体。
请你一起参与分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】 ①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。 【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】该小组的回学根据学过的知识分析得知，红墨水液面左高右低的原因是 。
【猜想与假设】该小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe，②Fe203，③FeCl3，④C四种物质。
【分析与验证】该实验小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是 。
（2）该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁单质，请你帮助他们设计方案进行确认：
实验步骤 实验现象 实验结论
你选的试剂是
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水和食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 （填水”或“食盐水”）中生锈快。
【继续探究】请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素 。课题3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
【基础练习】
1.下列做法正确的是( )
A.要经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢，保持铝锅的光亮洁净
B.用铁制容器配制波尔多液
C.被雨水淋湿的自行车须先用带油的布擦，再用干布擦
D.给自行车的链条涂油以防生锈
【答案】D
【详解】A、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步被氧化，经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢，会破坏这一层氧化铝薄膜，缩短铝锅的使用寿命，不符合题意；B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故不能用铁制容器配制波尔多液，不符合题意；C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，故被雨水淋湿的自行车须先用干布擦，然后涂油，不符合题意；D、由C可知，给自行车涂油，可以隔绝氧气和水，防止链条生锈，符合题意。故选D。
2.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
【答案】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。
3.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是（ ）
A.铁粉用作食品脱氧剂 B.干冰用于制作舞台云雾
C.活性炭用作冰箱除味剂 D.武德合金制作电路保险丝
【答案】A
【详解】A、铁粉生锈时和氧气、水反应产生铁锈，所以作脱氧剂，属于化学性质；正确；B、干冰可用作舞台云雾是利用干冰吸热升华，属于物理性质；错误；C、活性炭用作冰箱除味剂是利用活性炭的吸附性，属于物理性质；错误；D、合金的熔点比成分金属的低，所以武德合金制作电路保险丝，属于物理性质；错误。故选A。
4．下列有关金属的说法不正确的是（ ）
A．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
B．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径
C．回收废旧金属有利于保护环境
D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应
【答案】D
【详解】A、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好，故正确；
B、防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，故正确；C、回收废旧金属，能防止环境污染，有利于保护环境，故正确；D、铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，故错误；故选D。
5．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的叙述中不正确的是（ ）
A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应
B．提高废旧金属的回收利用率
C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀
D．用塑料代替金属制造管道和机器部件
【答案】A
【详解】A、大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应，不有利于保护金属资源，符合题意；B、提高废旧金属的回收利用率，有利于保护金属资源，不符合题意；C、采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀，有利于保护金属资源，不符合题意；D、用塑料代替金属制造管道和机器部件，有利于保护金属资源，故不符合题意；故选A。
6．铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已有三百多年的历史，下列关于铁画生锈与防护的叙述中错误的是（ ）
A．表面涂漆防止生锈 B．悬挂于干燥的环境中
C．生锈时主要生成四氧化三铁 D．经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
【答案】C
【详解】A、表面涂漆可以使铁与水和氧气隔绝，从而防止生锈，故正确；B、在干燥的环境中，水蒸气含量很少，铁不容易生锈，故正确；C、铁锈的主要成分氧化铁，而不是四氧化三铁，故错误；D、铁表面的灰尘能够吸收水蒸气，从而促进铁生锈；经常清扫表面的灰尘可以防止生锈，故正确。故选C。
7．学好化学可以帮助我们分析和解决生产、生活中的问题．
（1）为了全民的健康，我国推广使用强化铁酱油，这里的“铁”指的是____________（填“单质”、“元素”或“原子）。
（2）铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，如图是铁锅的示意图。
①铸铁属于____________（填纯金属或合金），铁锅含有的金属单质是_______ （写化学式）。
②炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是__________。
③铝锅具有很好的抗腐蚀性能原因是_________________。
④废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是____________（答一点即可）。
【答案】（1）元素（2）合金 Fe 使油与氧气（或空气）隔绝 常温下，铝与氧气反应表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化 减少环境污染或节约金属资源或节约能源等
【详解】（1）物质是由元素组成的，补铁、补锌、补钙、补的都是元素，强化铁酱油，这里的“铁”指的是元素，故填：元素。
（2）①铸铁属于合金，铁锅含有的金属单质是铁。②燃烧的条件可燃物，充足的氧气，温度达到着火点，炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是使油与氧气（或空气）隔绝。③铝和氧气反应生成一层致密的氧化膜氧化铝，阻止铝的进一步腐蚀，因此铝锅具有很好的抗腐蚀性能，故填：常温下，铝与氧气反应表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。④废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用可以减少环境污染或节约金属资源或节约能源。
【能力提升】
1．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆，②改变金属的内部结构，③保持金属表面清洁干燥，④在金属表面进行电镀，⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是（ ）
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
【答案】D
【详解】①金属表面涂抹油漆使铁制品与氧气和水隔绝，可以防止生锈；②改变金属的内部结构可以使金属抗腐蚀性增强，不容易生锈；③保持金属表面清洁干燥，金属不容易生锈；④在金属表面进行电镀，使铁制品与氧气和水隔绝，可以防止生锈；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，可使铁制品与氧气和水隔绝，防止生锈。故选D。
2．下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁质栏杆上刷油漆
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗
【答案】B
【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故经常用水冲洗自行车链条，会使自行车链条腐蚀的更快，不符合题意；B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在铁质栏杆上刷油漆，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，符合题意；C、用“钢丝球”打磨铝锅表面，会将铝锅表面的氧化膜除去，使铝锅腐蚀，不符合题意；D、用过的菜刀及时用盐水清洗，会加重菜刀的腐蚀，不符合题意。故选B。
3．下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
【详解】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，说法错误，符合题意；B、 ①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意；C、 ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意；D、四个实验中，④中的铁钉与氧气、水接触最充分，生锈最快，说法正确，不符合题意，故选A。
4．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知：，下列说法不正确的是（ ）
A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
【答案】A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。故选A。
5. 下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（ ）
A. 在潮湿、疏松、透气的土壤中
B. 在含铁元素较多的酸性土壤中
C. 在潮湿、致密、不透气的土壤中
D. 在干燥、致密、不透气的土壤中
【答案】D
【详解】A、在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道与氧气和水充分接触，容易生锈；
B、在含铁元素较多的酸性土壤中，铸铁管道与酸性物质充分接触，容易生锈；
C、在潮湿、致密、不透气的土壤中，由于缺乏氧气，铸铁管道的生锈速率很慢；
D、在干燥、致密、不透气的土壤中，由于缺乏氧气和水，铸铁管道不容易生锈；
通过对比可知，D种情况下铸铁管道腐蚀最慢．故选D．
6．请按要求完成下列化学反应的化学方程式。
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________；
⑤__________________________________________；
⑥__________________________________________。
以上反应属于置换反应的有______________。（填序号）
【答案】①（合理即可）
②（合理即可）
③（合理即可）
④（合理即可）
⑤（合理即可）
⑥（合理即可）
④⑤⑥
【详解】①三氧化二铁可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：，该反应不属于四大基本反应类型；②铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；③四氧化三铁可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：，该反应不属于四大基本反应类型；④锌可与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，该反应的化学方程式为：，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；⑤铁可与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，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；⑥铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，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。
以上反应属于置换反应的有：④⑤⑥。
7.某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了如图装置进行实验。实验时，他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好），一段时间后，进行观察，试管底部有黑色固体。
请你一起参与分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】 ①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。 【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】该小组的回学根据学过的知识分析得知，红墨水液面左高右低的原因是 。
【猜想与假设】该小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe，②Fe203，③FeCl3，④C四种物质。
【分析与验证】该实验小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是 。
（2）该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁单质，请你帮助他们设计方案进行确认：
实验步骤 实验现象 实验结论
你选的试剂是
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水和食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 （填水”或“食盐水”）中生锈快。
【继续探究】请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素 。
【答案】铁钉生锈消耗试管中的氧气，导致试管中压强减小铁钉中含有碳稀盐酸不产生气泡黑色固体中不含铁单质食盐水温度等
【详解】[理论分析]因为铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，在外界大气压的作用下，装置中左侧导管中的液面升高，右侧导管中液面下降。故填：铁钉生锈消耗试管中的氧气，导致试管中压强减小。[分析与验证]（1）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，是因为铁钉是由铁碳合金制成的，且常温下碳不跟氧气、食盐水等物质反应，又呈黑色。故填：铁钉中含有碳。
（2）为了确定黑色固体中是否含有铁，可根据铁的化学性质设计实验。可选用试剂稀盐酸，实验现象为：不产生气泡；实验结论为：黑色固体中不含铁单质。（合理即可）
[知识链接]因为食盐能加快铁生锈的速率，所以铁钉在食盐水中生锈快。
[继续探究]影响铁钉生锈快慢的其他因素有温度等。可以设计如下实验：将两支相同且洁净的铁钉分别置于两支试管中，然后分别加入等量的水，使铁钉部分处于水中，再将其中一支试管置于冰箱中（设置温度低于10℃），另一支置于冰箱外的实验台上（常温下），观察现象。
