第6章 金属资源综合利用
得分________ 评价________
可能用到的相对原子质量：H—1；O—16；Cu—64；Zn—65
一、选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1．铁是目前人类使用最广泛的金属。下列过程中没有发生化学变化的是(A)
A．铁丝织网 B．矿石炼铁 C．钢铁生锈 D．湿法炼铜
2．下列物质不属于合金的是(D)
A．生铁 B．硬铝 C．青铜 D．金刚石
3．下列做法不能有效保护金属资源的是(D)
A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品
C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
4．下列有关铝、铁的说法中不正确的是(B)
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．我们日常生活中用的最多的是铝合金
C．人体内的血红蛋白中含有铁元素
D．用磁铁吸引的方法可以鉴别铁片与铝片
5．化学改善人类生活，创造美好世界。下列生活生产情境中涉及的化学原理不正确的是(C)
选项 生产生活情境 化学原理
A 不宜用钢丝球擦洗铝制炊具 保护氧化铝薄膜不被破坏
B 铁粉在月饼盒内作双吸剂 铁粉生锈时消耗水和氧气
C 灯泡的灯丝用钨制不用锡制 钨的熔点比锡低
D 不用铁质器皿盛放酸性腌制品 Fe能与酸反应
6.下列说法错误的是(B)
A．将铁钉放入足量稀盐酸中，固体不会完全消失
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
7．如图所示，用一氧化碳还原氧化铁的实验中，将 Fe2O3转化为铁的具体过程是Fe2O3Fe3O4FeOFe，已知铁的氧化物中除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是(D)
A．装置中漏斗的作用是防止倒吸
B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变
D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为 74%时，固体成分是 Fe3O4和 FeO
二、非选择题(本题包括7个小题，共46分)
8．(6分)人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题：
(1)将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度__大__；
(2)生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的__导电__性；多种金属可压成薄片，抽成细丝，说明金属具有__延展__性。
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与__氧气__反应；
(4)火药起源于春秋时期的炼丹术，为使烟火产生耀眼的白光，可向火药中加入的一种金属是__镁__(填名称)。
(5)我国神舟十三号飞船舱壳使用铝合金材料的优点有__硬度大(耐腐蚀、密度小等)__(填一点即可)。
9．(5分)中国古代化学工艺历史悠久、成就卓越。请根据你所学的化学知识回答下列问题：
(1)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以__单质__(填“单质”或“化合物”)形式存在；
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”(注：金指铜单质)，表明铜锡合金的硬度比纯铜__大__(填“大”或“小”)；
(3)《天工开物》中记载“点铅勾锡”是炼锡的关键一步，即加铅能使锡较易熔化流出，原因是__合金比组成它的纯金属熔点低，加铅后变为合金，熔点降低__。
(4)《天工开物》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内…众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。文中生铁炒成熟铁后，两者性质不同的原因__含碳量不同__。
(5)西汉时期的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的说法，是湿法炼铜的重要方法之一。其含义是把铁片放入硫酸铜溶液中可得到单质铜，此过程发生反应的化学方程式是__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
10．(6分)金属铜是一种应用广泛的金属，可通过氢气还原氧化铜制取。请回答下列问题：
(1)图1是氢气还原氧化铜的微观模拟过程，画出Ⅰ图中另一种反应物的微粒模型____。
(2)该反应中涉及的元素有__3__种，其本质区别是__质子数不同(核电荷数不同)__。
(3)若要还原8 g的氧化铜，理论上至少通入的氢气质量为__0.2__g。
(4)用图2进行实验，图中干燥管的作用是__防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U形管，造成误差(合理即可)__。理论上，氢气还原CuO时，应先生成红色固体Cu2O(氧化亚铜)，最终还原为单质铜。现取8 g氧化铜进行实验，反应一段时间后测定，B中物质在反应前后的质量增重了1.5 g，据此可以判断红色固体的组成是__Cu和Cu2O__。(已知：碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气)
11．(7分)如图所示的是化学实验中常用的一些装置。请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是__分液漏斗__，甲同学如果用A作发生装置，用锌粒和稀硫酸来制取氢气，收集氢气的收集装置可以选择__D或F__(填字母，除G外)，如用G装置收集氢气，氢气应从__n__(填“m”或“n”)端进入。
(2)在制取氢气的同时用温度传感器测量A装置中溶液的温度变化如下图所示，请说出温度变化的原因：__锌粒与硫酸反应放热导致温度升高，反应停止后热量散失，温度逐渐降低__。
(3)乙同学认为用B装置制取氢气的发生装置更好，请你说明理由__B装置可以控制反应的发生和停止__。B装置还可以用来实验室制取__二氧化碳__(填名称)气体，该反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
12．(8分)在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组做了如图1所示的实验。
【实验方案】将三根干净的铁钉分别放入如图所示的三支试管中，放置一周，观察铁钉锈蚀情况。
【实验现象】B中铁钉明显生锈，
【实验结论】
(1)对比实验A、B可知铁生锈的条件之一为__氧气__。
(2)对比实验B、C可知铁生锈的条件之一为__水__。
【实验结论】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。
【反思质疑】另一小组同学认为此实验应做以下两点改进：
(3)实验前应将蒸馏水煮沸后冷却，你认为其目的是__除去水中的氧气__。
【改进实验】把铁钉改为铁丝并倒立在盛水的烧杯中，具体设计如图2所示。
(4)图2的创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和__试管中液面上升的高度__两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
【拓展探究】小红同学根据海边的铁器容易生锈猜测：氯化钠能加快铁的生锈。请你帮他设计实验加以验证：__取A、B、C、D四支试管，分别放入干燥的细铁丝、浸过蒸馏水的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝以及完全浸没在食盐水中的细铁丝__，若观察到__浸没在食盐水中的细铁丝生锈最严重__(填现象)，即可证明小红的猜测正确。
【继续探究】请你设计实验，探究影响铁钉生锈快慢的因素。
猜想：__温度可以影响铁生锈的快慢__。
实验方案__将三枚铁钉放在含有空气和水分相同、温度分别为10_℃、20_℃、30_℃的试管中。一段时间后进行观察，会发现温度越高铁生锈的速度越快(合理即可)__。
13．(10分)金属在人类文明史上具有重要意义。
一、了解金属材料的发展
(1)历史上人类冶炼不同金属的年代大致为：金(公元前4500年)→铁(公元前500年)→锌(公元500年)→铝(公元1827年)，据此分析冶炼金属的早晚主要和__金属活动性顺序__有关。
二、利用如图的实验探究金属的化学性质
(2)实验一：水的作用是__防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶__。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是__铁丝生锈、氧气浓度偏小等__。
(3)实验二：两个反应均生成了__氢气__(填物质名称)。欲比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②__同时加入相等体积、相同浓度的稀盐酸(合理即可)__。
(4)实验三：反应的化学方程式为__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag__。再补充一个实验可得出Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，设计并进行实验，补全下表中的实验步骤与实验现象。
实验步骤(可用图示) 实验现象 实验结论
__把铁丝伸入硝酸铜溶液中__ __析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色__ 金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
三、金属的冶炼
(5)我国古代就有记载用赤铜(主要成分是Cu2O)与木炭在1 100 ℃～1 300 ℃的条件下反应生成铜和二氧化碳，请写出此反应的化学方程式__2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑__。
四、金属的锈蚀与防护
(6)生活中防止钢铁制品生锈的措施有__刷漆或涂油等__(写一条)。
14．(4分)将6.8 g含杂质的锌粒，加入到盛有50.0 g过量的稀硫酸的烧杯中(杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)，充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为56.6 g。试计算：
(1)生成氢气的质量。
(2)锌粒中所含锌的质量分数(精确到0.1%)。
解：根据质量守恒定律，生成的氢气的质量为6.8 g＋50.0 g－56.6 g＝0.2 g
设锌粒中的锌的质量分数为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
6．8 g×x 0.2 g
＝
x≈95.6%
答：(1)生成氢气的质量为0.2 g。
(2)锌粒中所含锌的质量分数为95.6%。第6章 金属资源综合利用
得分________ 评价________
可能用到的相对原子质量：H—1；O—16；Cu—64；Zn—65
一、选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1．铁是目前人类使用最广泛的金属。下列过程中没有发生化学变化的是( )
A．铁丝织网 B．矿石炼铁 C．钢铁生锈 D．湿法炼铜
2．下列物质不属于合金的是( )
A．生铁 B．硬铝 C．青铜 D．金刚石
3．下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品
C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
4．下列有关铝、铁的说法中不正确的是( )
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．我们日常生活中用的最多的是铝合金
C．人体内的血红蛋白中含有铁元素
D．用磁铁吸引的方法可以鉴别铁片与铝片
5．化学改善人类生活，创造美好世界。下列生活生产情境中涉及的化学原理不正确的是( )
选项 生产生活情境 化学原理
A 不宜用钢丝球擦洗铝制炊具 保护氧化铝薄膜不被破坏
B 铁粉在月饼盒内作双吸剂 铁粉生锈时消耗水和氧气
C 灯泡的灯丝用钨制不用锡制 钨的熔点比锡低
D 不用铁质器皿盛放酸性腌制品 Fe能与酸反应
6.下列说法错误的是( )
A．将铁钉放入足量稀盐酸中，固体不会完全消失
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
7．如图所示，用一氧化碳还原氧化铁的实验中，将 Fe2O3转化为铁的具体过程是Fe2O3Fe3O4FeOFe，已知铁的氧化物中除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是( )
A．装置中漏斗的作用是防止倒吸
B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变
D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为 74%时，固体成分是 Fe3O4和 FeO
二、非选择题(本题包括7个小题，共46分)
8．(6分)人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题：
(1)将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度__ __；
(2)生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的__ __性；多种金属可压成薄片，抽成细丝，说明金属具有__ __性。
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与__ __反应；
(4)火药起源于春秋时期的炼丹术，为使烟火产生耀眼的白光，可向火药中加入的一种金属是__ __(填名称)。
(5)我国神舟十三号飞船舱壳使用铝合金材料的优点有__ __(填一点即可)。
9．(5分)中国古代化学工艺历史悠久、成就卓越。请根据你所学的化学知识回答下列问题：
(1)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以__ __(填“单质”或“化合物”)形式存在；
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”(注：金指铜单质)，表明铜锡合金的硬度比纯铜__ __(填“大”或“小”)；
(3)《天工开物》中记载“点铅勾锡”是炼锡的关键一步，即加铅能使锡较易熔化流出，原因是__ __。
(4)《天工开物》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内…众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。文中生铁炒成熟铁后，两者性质不同的原因__ __。
(5)西汉时期的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的说法，是湿法炼铜的重要方法之一。其含义是把铁片放入硫酸铜溶液中可得到单质铜，此过程发生反应的化学方程式是__ __。
10．(6分)金属铜是一种应用广泛的金属，可通过氢气还原氧化铜制取。请回答下列问题：
(1)图1是氢气还原氧化铜的微观模拟过程，画出Ⅰ图中另一种反应物的微粒模型__ __。
(2)该反应中涉及的元素有__ __种，其本质区别是__ __。
(3)若要还原8 g的氧化铜，理论上至少通入的氢气质量为__ __g。
(4)用图2进行实验，图中干燥管的作用是__ __。理论上，氢气还原CuO时，应先生成红色固体Cu2O(氧化亚铜)，最终还原为单质铜。现取8 g氧化铜进行实验，反应一段时间后测定，B中物质在反应前后的质量增重了1.5 g，据此可以判断红色固体的组成是__ __。(已知：碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气)
11．(7分)如图所示的是化学实验中常用的一些装置。请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是__ __，甲同学如果用A作发生装置，用锌粒和稀硫酸来制取氢气，收集氢气的收集装置可以选择__ __(填字母，除G外)，如用G装置收集氢气，氢气应从__ __(填“m”或“n”)端进入。
(2)在制取氢气的同时用温度传感器测量A装置中溶液的温度变化如下图所示，请说出温度变化的原因：__ __。
(3)乙同学认为用B装置制取氢气的发生装置更好，请你说明理由__ __。B装置还可以用来实验室制取__ __(填名称)气体，该反应的化学方程式为__ __。
12．(8分)在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组做了如图1所示的实验。
【实验方案】将三根干净的铁钉分别放入如图所示的三支试管中，放置一周，观察铁钉锈蚀情况。
【实验现象】B中铁钉明显生锈，
【实验结论】
(1)对比实验A、B可知铁生锈的条件之一为__ __。
(2)对比实验B、C可知铁生锈的条件之一为__ __。
【实验结论】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。
【反思质疑】另一小组同学认为此实验应做以下两点改进：
(3)实验前应将蒸馏水煮沸后冷却，你认为其目的是__ __。
【改进实验】把铁钉改为铁丝并倒立在盛水的烧杯中，具体设计如图2所示。
(4)图2的创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和__ __两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
【拓展探究】小红同学根据海边的铁器容易生锈猜测：氯化钠能加快铁的生锈。请你帮他设计实验加以验证：__ __，若观察到__ __(填现象)，即可证明小红的猜测正确。
【继续探究】请你设计实验，探究影响铁钉生锈快慢的因素。
猜想：__ __。
实验方案__ _ _ _ __。
13．(10分)金属在人类文明史上具有重要意义。
一、了解金属材料的发展
(1)历史上人类冶炼不同金属的年代大致为：金(公元前4500年)→铁(公元前500年)→锌(公元500年)→铝(公元1827年)，据此分析冶炼金属的早晚主要和__ __有关。
二、利用如图的实验探究金属的化学性质
(2)实验一：水的作用是__ __。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是__ __。
(3)实验二：两个反应均生成了__ __(填物质名称)。欲比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②__ __。
(4)实验三：反应的化学方程式为__ __。再补充一个实验可得出Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，设计并进行实验，补全下表中的实验步骤与实验现象。
实验步骤(可用图示) 实验现象 实验结论
__ __ __ __ 金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
三、金属的冶炼
(5)我国古代就有记载用赤铜(主要成分是Cu2O)与木炭在1 100 ℃～1 300 ℃的条件下反应生成铜和二氧化碳，请写出此反应的化学方程式__ __。
四、金属的锈蚀与防护
(6)生活中防止钢铁制品生锈的措施有__ __(写一条)。
14．(4分)将6.8 g含杂质的锌粒，加入到盛有50.0 g过量的稀硫酸的烧杯中(杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)，充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为56.6 g。试计算：
(1)生成氢气的质量。
(2)锌粒中所含锌的质量分数(精确到0.1%)。
