6.4珍惜和保护金属资源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列实验说法正确的是
①探究燃烧的条件 ②探究铁生锈的条件
A．①不属于对照实验 B．①中红磷没有燃烧是因为红磷不是可燃物
C．②中植物油的作用主要是防止水被蒸发 D．实验①和②探究的条件中都要有氧气
2．下列实验设计能实现其对应实验目的的是
A．验证质量守恒定律 B．探究燃烧条件之一：需要有氧气
C．探究铁钉锈蚀的条件 D．测定空气中氧气含量
3．下列实验方案不能达到目的是( )
A．探究铁生锈是否与氧气有关
B．探究Fe、Cu、Ag金属活动性顺序
C．测定空气中氧气含量
D．探究可燃物燃烧是否需要氧气
4．下列认识不正确的是
A．钢是很纯的铁
B．铁锈的主要成分是
C．隔绝空气和水可以防止铁生锈
D．被腐蚀的铁制品应该加以回收
5．下列有关金属和合金的说法正确的是
A．合金材料中只含有金属，不含非金属
B．锌的化学性质比铁活泼，铁的表面镀锌不能防止生锈
C．“防盗玻璃”结构中嵌有极细的金属线，它能报警是利用了金属的导电性
D．放置在空气中的铝制品和黄金制品都不易腐蚀，说明它们化学性质均不活泼
6．以下实验操作不能达到实验目的的是
A． 探究铜在生成铜绿时是否需要CO2
B． 验证可燃物燃烧需要的两个条件
C． 验证二氧化碳能与水发生反应
D． 探究Zn、Fe金属活动性强弱
7．下列有关金属和金属材料的说法正确的是
A．合金是有机合成材料 B．可用稀盐酸比较铜和银的金属活动性
C．铜锌合金的硬度大于铜 D．金属资源取之不尽，用之不竭
8．垃圾分类成为新潮流。下列属于垃圾对应分类正确的是
A．厨余垃圾（废弃电池）
B．可回收垃圾（办公用纸）
C．有害垃圾（破旧衣物）
D．其他垃圾（剩菜残羹）
9．人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是
A．铁在海水中不易生锈 B．铁生锈是与空气中的氧气和水反应
C．铁矿石在自然界储量丰富，可以随意开采验 D．铁在自然界主要以单质形式存在
10．为了延缓食品变质，包装时不会采用（ ）
A．真空包装 B．充入氮气
C．充入氧气 D．放入一小包铁粉
二、判断题
11．及时除去铝制品表面的氧化物，防止吸水更快锈蚀( )
12．铝在空气中能稳定存在，说明铝的活泼性不强。因为铜的活动性不强，所以铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银。( )
13．用塑料来代替合金制造管道、齿轮是节约金属资源的途径( )
14．一般铁制品并不耐腐蚀，比较容易生锈。
15．稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护( )
三、综合应用题
16．金属铁及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具，在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题：
I.铁与铁的化合物
(1)金属在生产和生活中有着广泛的用途，铁是目前世界上使用最多的金属。下图是铁原子的结构示意图，其最外层电子数为 。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用，其中碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂，服用后与胃酸反应生成的物质能促进血红蛋白的生成，写出碳酸亚铁与胃酸反应的化学方程式 。
Ⅱ. 钢铁的冶炼
《天工开物》中记载的“炒钢法”，该方法的生产过程如下图所示：
【资料】潮泥灰主要成分是石灰石。
(3)在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行的目的是 。
(4)不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。
III. 金属的锈蚀
(5)铁生锈的原理：
Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式 。
(6)防止金属生锈是金属保护的有效方法之一，某学习小组设计了如图所示实验（夹持装置省略），探究铁的锈蚀条件。
一段时间后观察到，A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与 有关，B、C处实验现象对比说明，决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
17．汽车是现代生活中重要的交通工具。请回答下列问题：
(1)汽车电路中的导线一般为铜芯线,这是利用了金属铜的良好导电性和 性。
(2)下列各类汽车在使用时,对空气污染最小的
①汽油车 ②柴油车 ③新能源纯电动汽车
(3)汽车表面喷漆,可以延缓汽车的锈蚀,其防锈原理是 。
18．金属是工业中应用非常广泛的一种材料，请回答以下问题：
(1)常温下是液体的金属是 。
(2)如图所示，黄铜片和纯铜片互相刻划后发现纯铜片上划痕更明显，本实验探究的内容是 。
(3)不同的金属活动性差别很大，向含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的溶液中加入一定量锌粉充分反应后，溶液显无色，则此时溶液中的溶质是 。导致溶液质量减少的化学方程式是 。
(4)向等质量的A1、Mg、Fe、Zn中分别滴加等浓度等质量的稀硫酸，四种金属生成氢气的质量大小关系一共有 种可能性。
(5)每年都因为金属生锈损失大量的金属，铁生锈是铁与空气中的 反应的结果；写出一种防止铁生锈的的措施 。
(6)某兴趣小组为测定镁铝合金中各成分的质量分数，现做如下实验。取3g镁铝合金，加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后产生0.2g H2.求样品中镁的质量分数。已知：Mg与NaOH溶液不反应，A1与NaOH溶液反应的方程式：。
四、填空与简答
19．金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有 ，防止锅铲生锈的方法是 ；
(2)清雪车的雪铲是采用锰钢制成的，这主要利用锰钢的________等性能(填字母)；
A．耐高温、硬度大 B．韧性好、硬度大 C．密度小、熔点低
(3)在常温下，铝能“自我保护”的原因是 。
20．请回答下列化学与人类生活相关的问题：
（1）人们的生活离不开金属，若铁制品已锈蚀，应及时除去，请写出用稀盐酸除去铁锈的化学方程式： 。
（2）保护金属资源的有效途径之一是防止金属的腐蚀，请你写出一条防止家里菜刀生锈的具体方法 。
（3）人们的生活离不开燃烧，可燃物燃烧除需要氧气外，还需要满足的条件是 ；煤块粉碎后，在空气中燃烧得更快、更充分，这是因为 。
21．某工厂排出的废液中主要含有硝酸锌和硝酸银．为回收金属银和硝酸锌，某同学设计了如下实验．其中固体 A 是 ，滤液 C 的溶质是 ，操作 M是 ．
22．我国实施钢铁行业新规，促进钢铁行业转型优化升级。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料放入高炉，在高温条件下，炼铁的反应过程如下图所示。
（1）原料中焦炭在第①②步中都要用到，则焦炭的作用是 。在冶炼反应过程中应先 (填“加热”或“通入CO”)，其目的 。
（2）当反应进行一段时间后，第③步中出现的现象为 ，该反应化学方程式为 。冶炼铁时除CO外，还可用 等物质来还原赤铁矿中的氧化铁。
（3）为了测定优质赤铁矿中氧化铁的质量分数。现取该赤铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应，测得反应后固体物质的质量为7.6g（假设磁铁矿中的杂质不参加）。则赤铁矿样品中氧化铁的质量分数为 。
（4）金属资源有限，要回收利用废旧金属，请说出这种保护措施的一点好处： 。
23．阅读下面短文，回答问题。
三星堆遗址出土的文物是宝贵的人类文化遗产，在这批古蜀秘宝中，有高2.62米的青铜大立人、有宽1.38米的青铜面具、更有高达3.95米的青铜神树等，均堪称独一无二的旷世神品。还有以金杖为代表的金器，以满饰图案的边璋为代表的玉石器以及象牙制品等，亦多属前所未见的稀世之珍。
青铜器在古时被称为“金”或“吉金”，是红铜与锡、铅等的合金，刚刚铸造完成的青铜器是金色的，但出土的青铜因为产生锈蚀后变为青绿色，被称为青铜。而铜锈的主要成分为碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】。
(1)下列属于金属材料的是_______（填字母序号）。
A． 青铜神树 B． 金杖
C． 玉石器 D． 象牙制品
(2)青铜与纯铜相比，其优点是 （答一条即可）。
(3)铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3，铜生锈是铜与空气中的O2及另外两种氧化物发生化学反应的过程，请写出该反应的化学方程式 。
(4)请给出一条防止金属制品生锈的措施 。
参考答案：
1．D
【详解】A. ①中空气中白磷和红磷对照、空气中白磷和水中白磷形成对照，错误；
B. 燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；①中红磷没有燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点，错误；
C. ②中植物油的作用主要是隔绝空气中氧气，错误；
D. 燃烧需要氧气、铁生锈是铁与氧气和水反应，故实验①和②探究的条件中都要有氧气。正确；
故选D。
2．A
【详解】A、红磷燃烧放热，气球变大，反应前后质量不变，能验证质量守恒定律，该选项能达到实验目的；
B、过程中，乒乓球碎片、滤纸碎片先后燃烧起来，说明燃烧需要温度达到着火点，该选项不能够达到实验目的；
C、左边试管中的铁钉只和水接触，不能生锈，右边试管中的铁钉不能和水接触不能生锈，不能验证铁钉生锈的条件，该选项不能达到实验目的；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，气压几乎不变，导致水不能进入集气瓶，该选项不能达到实验目的。
故选：A。
3．D
【详解】A、实验中植物油可将氧气隔绝，其他条件相同，可根据铁钉的生锈程度探究铁生锈是否与氧气有关，能达到实验目的，不符合题意；
B、实验中铜和硫酸亚铁溶液没有现象，说明金属活动性铁>铜，铜和硝酸银溶液中铜表面有银白色物质生成，说明金属活动性铜>银，故三者的金属活动性顺序为：铁>铜>银，能达到实验目的，不符合题意；
C、在红磷足量，气密性良好的前提下，红磷燃烧消耗集气瓶内空气，进入集气瓶中水的体积就为氧气的体积，能达到实验目的，不符合题意；
D、实验中红磷和白磷都和氧气接触，无法探究燃烧是否需要氧气，不能达到实验目的，符合题意。故选D。
4．A
【详解】A、钢的主要成分是铁，还含有碳等物质，属于铁的合金，是混合物，不正确；
B、铁锈的主要成分是，正确；
C、根据铁与水和氧气共同作用而生锈，故隔绝空气和水可以防止铁生锈，正确；
D、被腐蚀的铁制品应该加以回收，这样可以节约金属资源，正确。
故选A
5．C
【详解】A、合金指的是金属与金属或金属与非金属形成的混合物，合金材料中含有金属，可能含非金属，例如生铁中含有碳元素，A选项说法不正确，不符合题意；
B、锌在空气中易形成致密的氧化膜，能防止铁生锈，B选项说法不正确，不符合题意；
C、“防盗玻璃”结构中嵌有极细的金属线，它能报警是利用了金属的导电性，C选项说法正确，符合题意；
D、放置在空气中的铝制品不易腐蚀，是因为其表面形成了致密的氧化物薄膜，黄金制品都不易腐蚀，是因为其化学性质不活泼，D选项说法不正确，不符合题意。故选C。
6．D
【详解】A、左侧试管内铜与二氧化碳、氧气、水同时接触，铜生锈；右侧试管内铜与氧气、水同时接触，铜不生锈，探究探究铜在生成铜绿时是否需要CO2，故A正确；
B、第一个试管内白磷温度达到着火点，但没有氧气，白磷不燃烧，第二个试管内白磷与氧气接触，且温度达到着火点，白磷燃烧；第三个试管内红磷与氧气接触，但温度未达到着火点，红磷不燃烧；可以验证可燃物燃烧需要的两个条件：氧气、温度达到着火点，故B正确；
C、干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿的紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，二氧化碳和水反应生成一种酸，能使石蕊变色，故C正确；
D、探究Zn、Fe金属活动性强弱，其它量要保持一致，实验硫酸浓度不相同，故无法确定Zn、Fe金属活动性强弱，故D错误。
故选D。
7．C
【详解】A.合金是金属材料，错误；
B.铜和银的活性小于氢，铜和银都不与稀盐酸反应，所以不可用稀盐酸比较铜和银的金属活动性，错误；
C.合金的硬度大于成分金属，所以铜锌合金的硬度大于铜，正确；
D.金属资源有限，需要合理开采，错误。
故选：C。
8．B
【详解】A、废弃电池属于有害垃圾，此选项错误；
B、办公用纸，可以回收利用，属于可回收垃圾，此选项正确；
C、破旧衣服，可以回收利用，属于可回收垃圾，此选项错误；
D、剩菜残羹，属于厨余垃圾，此选项错误。
故选B。
9．B
【详解】A、铁在海水中容易生锈 ，故A选项错误；
B、铁生锈是与空气中的氧气和水反应，最终生成氧化铁（铁锈的主要成分），故B选项正确；
C、铁矿石应合理开采，随意开采容易造成资源枯竭，故C选项错误；
D、铁在自然界主要以化合物形式存在，故D选项错误。
故选B。
10．C
【详解】A、真空包装隔绝氧气，能延缓食品变质，该方法可以采用，故A不符合题意；
B、氮气不能供给呼吸，能延缓食品变质，可用于食品防腐，该方法可以采用，故B不符合题意；
C、氧气能供给呼吸，利于微生物、细菌的繁殖，充入氧气，加快了袋装食品变质，该方法不能采用，故C符合题意；
D、放入一小包铁粉，铁粉是双呼剂，即能吸收氧气又能吸收水分，能延缓食品变质，该方法可以采用，故D不符合题意。
故选C。
11．错误
【详解】铝制品表面的氧化铝致密而坚固，能够隔绝铝与空气中氧气的接触，除去铝制品表面的氧化物，会导致铝更快锈蚀，叙述错误，故填错误。
12．错误
【详解】铝在空气中能稳定存在，是因为铝在空气中和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步反应，故错误；
因为铜的活动性大于银，所以铜能与硝酸银溶液反应得到金属银，故错误。
13．正确
【详解】节约金属资源的途径有：合理的开采金属矿物，防止金属锈蚀，回收利用废旧金属，寻找金属的替代品，题中措施属于寻找金属的替代品，故题中说法正确。
14．正确
【详解】铁与氧气和水等反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3），铁锈具有疏松的结构，空气和水蒸气会进入，因此一般铁制品并不耐腐蚀，比较容易生锈，故正确。
15．正确
【详解】稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护，说法正确。
故填：正确
16．(1)2
(2)
(3)增加空气与矿物的接触面积，加快反应速率
(4)碳
(5)
(6) 水 氧气浓度
【详解】（1）在原子中，质子数=核外电子数，则最外层电子数为。
（2）碳酸亚铁与胃酸反应为碳酸亚铁和盐酸生成氯化亚铁、水和二氧化碳，则反应的化学方程式为。
（3）在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行的目的是增加空气与矿物的接触面积，加快反应速率。
（4）碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，则不断翻炒液态生铁，是为了降低碳元素的含量。
（5）Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的反应为氢氧化亚铁和氧气和水生成氢氧化铁，则反应的化学方程式为。
（6）A出干燥铁丝，与氧气接触，B处潮湿细铁丝，与氧气接触，A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与水有关，C处细铁丝与空气充分接触，空气中氧气含量较少，B处接触的是生成的纯氧，氧气浓度较大，B、C处实验现象对比说明，决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气浓度。
17． 延展性 ③ 隔绝水和氧气(合理即可)
【详解】(1)汽车电路中的导线一般为铜芯线，这是利用了金属铜的延展性和导电性；(2) 下列各类汽车在使用时,对空气污染最小的是：①汽油车、柴油车燃烧会产生空气污染物，如一氧化碳、一氧化氮等，错误；新能源纯电动汽车，是比较清洁的能源，正确；(3)汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝氧气和水。
18．(1)汞/Hg
(2)比较合金和纯金属的硬度
(3) 硝酸镁和硝酸锌
(4)两/2
(5) 氧气和水 刷漆或涂油（其他合理即可）
(6)设参加反应的铝的质量为x，
解得
则样品中镁的质量分数为：
答：样品中镁的质量分数为40%。
【详解】（1）常温下是液体的金属是汞（Hg）；
（2）黄铜片和纯铜片互相刻划后发现纯铜片上划痕更明显，有划痕的金属硬度较小，黄铜片是铜的合金，所以该实验探究的内容是：比较合金和纯金属的硬度；
（3）根据金属活动性顺序：镁＞锌＞铜＞银，所以向含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的溶液中加入一定量锌粉，锌不能与硝酸镁反应，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，待硝酸银反应完全，锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，充分反应后，溶液显无色，说明硝酸铜（蓝色溶液）反应完全，所以硝酸银和硝酸铜均反应完全，溶液中一定有没有反应的硝酸镁和反应生成的硝酸锌，根据置换反应中的关系，锌的相对原子质量为65，铜的相对原子质量为63.5，银的相对原子质量为108，根据反应方程式中每65份质量的锌置换出216份质量的银，根据质量守恒定律，置换反应之后溶液质量会减少，中每65份质量的锌置换出63.5份质量的铜，故根据质量守恒定律，置换反应之后，溶液质量会增加，故导致溶液质量减少的化学方程式是：；
（4）向等质量的A1、Mg、Fe、Zn中分别滴加等浓度等质量的稀硫酸，
当金属足量时，由于氢气全部来自于硫酸，硫酸质量相等，所以生成氢气的质量相等；
当酸足量时，设金属的质量为a，则有
；；
；
根据上述反应关系可得，，，，则生成氢气的关系为：，
故四种金属生成氢气的质量大小关系一共有两种可能性；
（5）每年都因为金属生锈损失大量的金属，铁生锈是铁与空气中的氧气和水反应的结果；写出一种防止铁生锈的的措施刷漆（或涂油）；
（6）见答案。
19．(1) 导热性 保持清洁干燥
(2)B
(3)常温下铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜
【详解】（1）金属具有良的导电性导热性和延展性，铁制锅铲通常需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有良好的导热性；铁与水和氧气同时接触时容易生锈，防止锅铲生锈的方法是保持清洁干燥；
（2）清雪车的雪铲是采用金属材料中的锰钢制成的，这主要利用锰钢的硬度大，韧性好的特点，不易损坏。故选B；
（3）在常温下，铝能“自我保护”的原因是：铝与氧气反应形成致密的氧化膜，覆盖在铝表面，隔绝了空气，阻止了铝进一步被氧化。
20． Fe2O3+6HCl =2FeCl3+3H2O 用完后保持干燥 温度达到可燃物的着火点 增大煤与空气的接触面积
【详解】（1）铁锈的主要成分是Fe2O3，它会与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为Fe2O3 +6HCl═2FeCl3+3H2O。
（2）铁生锈是铁和氧气、水共同作用的结果，所以保持干燥、隔绝氧气都能达到防锈的目的。
（3）可燃物燃烧的条件是：①需要氧气，②温度达到可燃物的着火点；煤块经粉碎处理后燃烧的更快，是因为煤粉与氧气的接触面积更大。
点睛：
燃烧通常是指可燃物与氧气发生的剧烈的发光、放热的化学反应，促进可燃物燃烧的方法有：（1）增大氧气的浓度，（2）增大可燃物与氧气的接触面积。
21． 银和锌 硫酸锌 过滤
【详解】废液中主要含有硝酸锌和硝酸银，为了回收银和硝酸锌，可以在废液中加入过量的锌，将硝酸银中的银置换出来，经过过滤将固体和溶液分离，所得的固体A中含有置换出来的银和过量的锌，要除去锌，可以加入稀硫酸与其反应，从而得到纯净的银，硫酸锌可以与硝酸钡反应生成硝酸锌和硫酸钡；
故答案为：银和锌，硫酸锌，过滤。
22． 作燃料提供高温并生成还原剂CO 通入CO 排尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸 固体由红棕色变成黑色 C或H2 80% 节约金属资源、减少环境污染等。
【详解】（1）焦炭在①条件的高温下和空气充分反应生成二氧化碳，该过程中会放出大量的热。在反应②中，焦炭和①中生成的二氧化碳在高温下反应，生成一氧化碳。在冶炼的过程中，应该先通入一氧化碳，排尽装置内的空气。若没有排尽则会导致气体不纯，点燃易爆炸。故答案为：作燃料提供高温并生成还原剂CO、通入CO、排尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；
（2）第③步中的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，观察到的现象是固体由红棕色变为黑色。冶炼铁时，还可以选择同样具有还原性的氢气、碳还原氧化铁。故答案为：固体由红棕色变成黑色、、C或H2；
（3）设参加反应的氧化铁的质量为x。
解得x=8g。则样品中氧化铁的质量分数为：。
（5）金属资源有限，我们应该合理开采金属资源，并且充分利用金属资源。这样可以保护金属资源，而且可以避免对环境的污染等。故答案为：节约金属资源、减少环境污染等。
23．(1)AB
(2)硬度大；熔点低；耐磨；耐腐蚀等（合理即可）
(3)
(4)金属表面涂油漆；干燥通风；电镀等（合理即可）
【详解】（1）下列属于金属材料的是青铜神树和金杖，
故选AB；
（2）青铜与纯铜相比，提升的性能：硬度大、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀。故填：硬度大；熔点低；耐磨；耐腐蚀等（合理即可）。
（3）依据铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3，可推断铜生锈的过程是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等发生化学反应的过程，该反应的化学方程式2Cu+O2+H2O+CO2= Cu2(OH)2CO3；
（4）金属制品生锈主要和空气中的氧气和水发生化学反应的，故防止生锈的措施可采取金属表面涂油漆；干燥通风；电镀等（合理即可）
